|
Makale Adı |
KOMPOZİT MALZEMELERİN ISIL DAVRANIŞLARININ ANSYS İLE İNCELENMESİ VE ISI İLETİM KATSAYISININ
HESAPLANMASI |
|
Yazar Adı
|
İsmail H. TAVMAN, Dilek KUMLUTAŞ, Esin GİRGİN, Hasan R. KILAVUZ |
|
Adres |
Dokuz Eylül Üniversitesi, Makina Mühendisliği Bölümü, 35100 Bornova/İzmir |
|
Özet |
Bu çalışmada, fiber katkılı ve tane katkılı kompozitlerin ısıl iletkenlikleri nümerik olarak araştırıldı. ANSYS sonlu elemanlar paket programında, kompozit malzemelerin mikro yapıları, değişik katkı konsantrasyonları ve değişik kt /km oranları için iki ve üç boyutlu olarak modellenerek, termal analiz yapıldı. Analiz sonuçlarından yararlanılarak, kompozitin efektif ısı iletim katsayısı hesaplandı. Sonuçlar daha önce yapılan çalışmalarla ve mevcut modellerle karşılaştırıldı. Fiber katkılı kompozit malzeme, kare elemanlar içerisinde sonsuz silindirler ve sonsuz prizmalar olarak; tane katkılı kompozit malzemeler ise küp elemanlar içerisinde küreler ve küpler olarak modellendi. İki ve üç boyutlu modellerde kf /km oranının l'den 10000'e kadar değiştiği ve hacimsel oranın iki boyutlu modellerde % 13.5, % 44 ve % 52 olduğu, üç boyutlu modellerde ise % 4, % 27, % 44 olduğu durumlar için, mikro yapıdaki sıcaklık dağılımları ve ısı iletim katsayıları belirlendi. Ayrıca, yüksek yoğunluklu polietilen matrisli, kalay tane katkılı kompozit malzemenin ısı iletim katsayısı hacimsel olarak %18 katkı oranına kadar, bu çalışma yöntemleri ile nümerik olarak hesaplandı, elde edilen sonuçlar teorik modellerden elde edilenlerle ve deneysel sonuçlarla karşılaştırıldı. |
|
Yayın Yeri |
9. Denizli Malzeme sempozyumu |
|
Cilt |
1 |
|
Sayı |
9 |
|
Sayfa |
301-308
|
|
Yıl |
2002 |
|
Türü |
Makale |
|
Referanslar |
ASHTON, J., HALPIN, J., PETIT. P., 1969, Primer on Composite Materials: Analysis, Technomic Pub. Co. Stamford.
AZİZİ, S., 1988, Conductiviıe Thermique deş Materiaux Poreux Humides. Mesure par Methode Flash et Interpretation, These. I'Instıtut National Polytechnique de Lorraine, Nancy, France.
BASCHIROW, A. B., SE1 ENEW, J. W.. 1976, Thermal Conductivity of Composites, Plaste Kaut, Vol.23. pp.656.
BATCHELOR, G. K., O'BRIEN, R. W., 1977, Thermal and Electrical Conduction Through a Granular Material, Proc. R. Soc. Lond. A., Vol.355, pp.313-333.
DEISSLER, R. G., BOEGLI. J. S.. 1958, Investigation of Effective Thermal Conductivites of Powders in Various Gases, Trans. ASME Vol 80, pp.1417-1425.
DEVRIES, D. A., 1972, Hea Transfer in Solids, Heat and Mass Transfer in the Biosphere, Wiley, New York.
HALPIN. J. C.. 1969. J.Comp. Mater., Vol.3, pp.732
JEFFREY, D. J., 1973 Conduction Through a Random Suspension of Spheres, Proc. R. Soc. Lon. A., Vol 335, pp.355-367.
HASHIN, Z.. SHTRIKMAN, S., 1962, A Variational Method of the Theory of Effective Magnetic Permeability of Multiphase Materials, J. App. Phys., Vol.33, pp.3125-3131.
LEWIS. T., NIELSFN, L., ! 970, Dynamic Mechanical Properties of Particulate-Filled Polymers, J. Appl. Polym. Sci.. Vol. 14. pp.1449
MAXWELL, JC., 1954, A l reatise on Electricity and Magnetism. Dover ( 3rd Ed.), New York, Ch.9.
MCPHEDRAN, R. C., MC1.ENZIE, D. R., DERRICK, G. H., 1978, The Conductivity of Spheres. Part II. The Body Centered and l ace Centered Cubıc Lattice, Proc. R. Soc. Lond. A., Vol.362, pp.211-232. RAYLEIGH. L.. 1892, On the Influence of the Obstacles in Rectangular Order Upon the Properties of a Medium, Phil. Mag , Vol.34 pp.481-502.
ROBERT, E., MEREDITH X.. TOBIAS, W., 1969, Resistance to Potential Flow Through a Cubic Arrangement of Spheres, J. App. Phys., Vol.37. No.7, pp.1270-1273.
RÜSSELL, H. W., 1935, Prınciples of Heat Flow in Porous Insoia'or?, J. Am. Ceram. So., Vol.18, pp.1-5.
SIiONNARD, D. R., WHF1 AKER, S., 1989, The Effective Thermal Conductivity for a Point -Contact Porous Medium: An Experimental Study, Int. J. Heat Mass Tr., Vol.32. No.3, pp.503-512.
TAVMAN, İ. H., 1998, Eflective Thermal Conductivity of Isotropic Polymer Composites, Int. Comm. Heat Mass Transfer, Vol.25. No.5, pp.723-732.
WAKAO, N, KATO, K, 1968. Effective Thermal Conductivity of Packed Beds, J. of Chemical Eng. Of Japan, Vol.2, No.l, pp.24-33.
WOODSIDE, W., 1958, Caiculation of the Thermal Conductivity of Porous Media, Canadian Journal of Physics,Vol.36,pp.815-823
VEYRET, D., CIOULAC1ITJIAN, S., TADRIST, L., PANTALONI, J., 1993. Effective Thermal Conductivity of a Composite Material: A Numerical Approach, J. of Heat Tr.. Vol. 115, pp.866-871. |
|
|
|