Численное исследование температурных полей в полимерно-металлических изделиях с учетом твердофазных переходов

Июль 24, 2022

Главная
Разное
Численное исследование температурных полей в полимерно-металлических изделиях с учетом твердофазных переходов

Содержание

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ 2 Исследование температурных полей в полимерно-металлических изделиях для определения величины влияния твердофазных переходов в
3. СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 3
4. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 4
5. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СХЕМА Рис.– Измерительная схема Табл. – Свойства материалов. На металлической пластине с низкотеплопроводным покрытием толщиной
6. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Рис. 1– Структурная схема Рис. 2– Измерительный зонд 1 – измерительная ячейка; 2 –
7. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ Дано: q = 40000 Вт/м2; Rн = 4 мм; h1 = 2 мм;
8. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ Рис. 1– Распределение сетки конечных элементов Рис. 2а) – Температурное поле и изотермы (τ=60с.)
9. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА. РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 9 Рис. 1– Тепловая схема многослойной системы Рис. 2– Термограмма
10. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТВЕРДОФАЗНОГО ПЕРЕХОДА Рис. 1– Зависимость теплоёмкости полипропилена от температуры 10 Рис. 2– Зависимость теплоёмкости полиэтилена
11. 11 РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 1 – на расстоянии 0,01 мм от нагревателя; 2 – на расстоянии
12. 12 РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 1 – на расстоянии 0,01 мм от нагревателя; 2 – на расстоянии
13. ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 13 1. Выполнен анализ методов неразрушающего определения покрытий на металлических основаниях. 2. Выбрана
15. Скачать презентацию

Слайд 2

ЦЕЛЬ РАБОТЫ
2
Исследование температурных полей в полимерно-металлических изделиях для определения величины влияния

твердофазных переходов в полимерном слое на термограммы.

АКТУАЛЬНОСТЬ
Совершенствование известных, создание новых эффективных методов и средств определения ТФС полимеров востребованы и являются актуальными из-за большого разнообразия стальных изделий с полимерными покрытиями.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА
1. Выбраны измерительная и тепловая схемы метода НК полимерно-металлических изделий с учетом твердофазных переходов в полимере.
2. Численно исследовано распространение тепла в полимерно-металлических изделиях от действия круглого плоского источника тепла постоянной мощности с учетом твердофазных переходов в полимере.
3. Изучена возможность неразрушающего определения теплопроводности покрытия исследованным методом НК.

Слайд 3

СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
3

Слайд 4

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
4

Слайд 5

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СХЕМА
Рис.– Измерительная схема
Табл. – Свойства материалов.
На металлической пластине с

низкотеплопроводным покрытием толщиной h1 расположен измерительный зонд (ИЗ), включающий в себя плоский круглый нагреватель (Н), теплоизолирующую подложку и термоприёмники (ТП1, ТП2).

Слайд 6

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Рис. 1– Структурная схема
Рис. 2– Измерительный зонд
1 – измерительная ячейка;

2 – корпус;
3 – основание; 4 – теплоизолятор;
5 – нагреватель, 6 – микротермопары;
7 – разъём; 8 – пружина;
9 – крышка корпуса;
10 – крышка измерительной ячейки.

Слайд 7

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Дано: q = 40000 Вт/м2; Rн = 4 мм;

h1 = 2 мм; h2 = 6 мм; τ = 60 c

Рис. 1– Вводим граничные условия

Рис. 2– Свойства метки блока «Полипропилен»

Слайд 8

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Рис. 1– Распределение сетки конечных элементов
Рис. 2а) – Температурное поле

и изотермы (τ=60с.)

Рис. 2б) – Температурное поле и векторы теплового потока (τ = 60 с. )

Слайд 9

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА. РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
9
Рис. 1– Тепловая схема
многослойной системы
Рис.

2– Термограмма на оси нагревателя в слое полимера:
вблизи границы раздела подложка зонда ‒ полимерное покрытие (1); в слое покрытия (2-5); в вблизи границы раздела покрытие – металл (6).
.

T, °C

Слайд 10

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТВЕРДОФАЗНОГО ПЕРЕХОДА
Рис. 1– Зависимость теплоёмкости полипропилена от температуры
10
Рис. 2–

Зависимость теплоёмкости полиэтилена от температуры

Слайд 11

11
РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
1 – на расстоянии 0,01 мм от нагревателя; 2

– на расстоянии 0,4 мм от нагревателя; 3 – на расстоянии 0,8 мм от нагревателя; 4 – на расстоянии 1,2 мм от нагревателя; 5 – на расстоянии 1,6 мм от нагревателя; 6 – на расстоянии 1,99 мм от нагревателя.
Рис. – Термограммы в точках контроля в полипропилене на оси нагревателя.

Слайд 12

12
РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
1 – на расстоянии 0,01 мм от нагревателя; 2

Слайд 13

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
13
1. Выполнен анализ методов неразрушающего определения покрытий на металлических основаниях.
2.

Выбрана измерительная схема метода неразрушающего определения твердофазного перехода полимерных покрытий из ППР, ПЭ, ПТФЭ, ПВДФ на изделии из стали Ст3. Предложено использовать круглый плоский источник тепла постоянной мощности, встроенный в измерительный зонд.
3. Проведены численные исследования методом конечных элементов на предмет определения возможности регистрации рассматриваемым методом твердофазных переходов в полимерных покрытиях с различными теплофизическими свойствами. Наличие твердофазных переходов вносит незначительные изменения в температурное поле.

Численное исследование температурных полей в полимерно-металлических изделиях с учетом твердофазных переходов

Содержание

ЦЕЛЬ РАБОТЫ2Исследование температурных полей в полимерно-металлических изделиях для определения величины влияния

СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 3

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 4

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СХЕМАРис.– Измерительная схемаТабл. – Свойства материалов. На металлической пластине с

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Рис. 1– Структурная схемаРис. 2– Измерительный зонд1 – измерительная ячейка;

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯДано: q = 40000 Вт/м2; Rн = 4 мм;

РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ Рис. 1– Распределение сетки конечных элементовРис. 2а) – Температурное поле

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА. РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ9Рис. 1– Тепловая схема многослойной системыРис.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТВЕРДОФАЗНОГО ПЕРЕХОДАРис. 1– Зависимость теплоёмкости полипропилена от температуры 10Рис. 2–

11РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ1 – на расстоянии 0,01 мм от нагревателя; 2

12РЕЗУЛЬТАТЫ ИМИТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ1 – на расстоянии 0,01 мм от нагревателя; 2

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ131. Выполнен анализ методов неразрушающего определения покрытий на металлических основаниях.2.

Похожие презентации