Главная – Журналы – Теплофизика и аэромеханика 2021 номер 1

Исследуются процессы изменения свойств при теплообмене слоистого стеклометаллического композиционного материала (стеклометаллокомпозита), полученного методом индукционного нагрева и последующего отжига. Рассматриваемый объект из стеклометаллокомпозита имеет цилиндрическую форму (с наружным металлическим и внутренним стеклянным сплошными цилиндрами). Он используется в том числе и как модельный образец при экспериментальных исследованиях сильно сжатых хрупких горных пород. Сложность при моделировании теплообмена в данном образце обусловлена процессом стеклования, индукционным нагревом и учетом излучения на внешней поверхности металла. Структурные и механические релаксационные процессы в стекле рассчитываются по методу Тула-Нарайанасвами-Мойнихана-Мазурина, который основан на представлении о структурной температуре как дополнительном параметре, характеризующем состояние стекла, и принципе суперпозиции Больцмано-Вольтерры. В работе предлагается математическая модель и метод расчета температурных полей и тепло-физических свойств в композите в процессе его получения. Получены результаты численного решения для различных режимов и свойств стеклометаллокомпозита. Предложенная модель и метод могут быть полезными при расчетах параметров режима отжига при нанесении стеклянных покрытий и для вычисления эволюции свойств любых слоистых композиционных материалов, содержащих стеклующиеся слои.