МОДЕЛЮВАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ ТВЕРДИХ МАТЕРІАЛІВ МЕТОДОМ ДИНАМІЧНОГО КАЛОРИМЕТРА

Автор(и)

  • Л. В. Солод Український державний університет науки і технологій, ННІ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Україна
  • В. В. Ткачова Український державний університет науки і технологій, ННІ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Україна
  • Г. Я. Прокоф’єва Український державний університет науки і технологій, ННІ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Україна
  • Г. Г. Березюк Український державний університет науки і технологій, ННІ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Україна

DOI:

https://doi.org/10.30838/UJCEA.2312.270425.129.1169

Ключові слова:

теплопровідність, постановка задач моделювання, моделювання

Анотація

Постановка проблеми. Пошук енергоефективних рішень є актуальною задачею сучасного етапу розвитку будівництва та цивільної інженерії. Одним з важливих параметрів, які необхідно знати є теплопровідність виробів і матеріалів. Цей параметр залежить від температури та інших чинників, що зумовлює потребу у швидких засобах його визначення для оцінки енергоефективності рішень або в процесі досліджень. Одним із таких засобів є застосування моделювання. У статті описано постановку задач моделювання та  представлено комп’ютерну модель, створену на основі реального приладу для вимірювання теплопровідності методом динамічного калориметра. Математична основа моделі базується на законі Фур'є, залежностях теплових параметрів сформульованих та задокументованих в документації до приладу, а також отриманих за результатами еталонних експериментів на приладі. Модель реалізовано в середовищі LabVIEWо. протестовано шляхом проведення дослідів в різних режимах, що продемонструвало значне прискорення отримання результатів порівняно з дослідженнями на реальному приладі та корисність застосування моделювання для досліджень. Мета статті. Представлення постановки задач та результатів моделювання для дослідження теплопровідності твердих матеріалів. Висновок. Сформульовані задачі моделювання та створено комп’ютерну модель для дослідження теплопровідності твердих матеріалів. Моделюються процеси, що відбуваються в реальному приладі для вимірювань теплопровідності твердих матеріалів. Дослідження процесів на приладі використані для забезпечення адекватності моделі. Отримана модель може використовуватись, як для навчального процесу, так і для отримання даних щодо теплопровідних/теплоізоляційних властивостей ряду твердих матеріалів.

Посилання

Ranesi A. Eco-efficient plasters for increased indoor air quality and comfort : Doctoral dissertation. NOVA School of Science and Technology, NOVA University Lisbon, 2023. URL: https://run.unl.pt/bitstream/10362/163251/ 1/Ranesi_2023.pdf.

Cintura E., Faria P., Duarte M., Nunes L. Bio-wastes as aggregates for eco-efficient boards and panels : screening tests of physical properties and bio-susceptibility. Infrastructures. 2022. Vol. 7, № 3. P. 26. URL: https://doi.org/ 10.3390/infrastructures7030026.

Mi Zhaoguo, Chen Zhenhua, Yang Weihua. Experimental and Numerical Analysis of the Thermal Conductivity of SiCf/SiC Composites. Advances in Materials Science and Engineering. April. 2023. Article ID 6522013. 11 p. DOI: 10.1155/2023/6522013. URL: https://www.researchgate.net/publication/370408445_Experimental_and_Numerical_ Analysis_of_the_Thermal_Conductivity_of_SiCfSiC_Composites.

Лугченко О. І., Кулаков О. Ю. Термомодернізація при відновленні об’єктів, пошкоджених в період воєнної агресії. Theoretical methods of research of the latest problems : abstracts of the XXI International scientific and practical conference. May 27−29, Prague, Czech Republic, 2024. P. 635. URL: https://eu-conf.com/wp-content/ uploads/2024/04/9-789-40372-404-1.pdf

Городецький О. С., Шмуклер В. С., Бондарев О. В. Інформаційні технології розрахунку та проєктування будівельних конструкцій : навч. посіб. Харків : НТУ «ХПІ», 2003. 889 с.

Костіков А. О., Сафонов М. О., Тарасова В. О. Ідентифікація теплофізичних характеристик ґрунту розв’язанням оберненої задачі теплопровідності. Theoretical methods of research of the latest problems : abstracts of the XXI International scientific and practical conference. May 27−29, Prague, Czech Republic, 2024. P. 635. URL: https://eu-conf.com/wp-content/uploads/2024/04/9-789-40372-404-1.pdf

Сокуренко В. І., Солод Л. В., Чорнойван А. А. Використання комп'ютерних моделей лабораторних робіт в навчальному процесі денної форми навчання. Дистанційна освіта у ВНЗ : інноваційні та психолого-педагогічні аспекти : зб. наук. праць Міжнар. наук.-метод. конф. 19−20 листопада 2015 р. Харків : Харківський нац. автомобільно-дорожній ун-т, 2015. С. 181–184.

Солод Л. В., Черчата А. О. Теоретичні та практичні аспекти застосування інноваційних технологій навчання в закладах вищої освіти. Інструменти та методи комерціалізації інноваційної продукції : монографія за ред. Ілляшенка С. М., Біловодської О. А. Суми : Триторія, 2018. С. 370–379. ISBN 978-966-97865-2-4.

Солод Л. В., Адегов О. В., Березюк Г. Г., Ткачова В. В., Прокоф’єва Г. Я. Постановка задач моделювання для дослідження інженерних систем. Просування енергоефективності та підготовка фахівців для відбудови України : матер. наук.-практ. конф. 13 березня 2024 р. Дніпро : Енерго-інноваційний хаб ПДАБА, 2024.

С. 113–116.

Ткачов М. С., Солод Л. В., Березюк Г. Г. Розробка моделі для дослідження систем теплопостачання. Актуальні проблеми сучасної енергетики : матер. VIII Всеукр. наук.-практ. інтернет-конф. студ., аспір. і мол. вч. 23 травня 2024 р. Хмельницький − Херсон : Книжкове видавництво ФОП Вишемирський В. С., 2024. С. 141–144. ISBN 978-617-8187-15-6.

Стеценко І. В. Моделювання систем : навч. посіб. [Електронний ресурс]. Черкаси : ЧДТУ, 2010. 399 с. URL: http://surl.li/rewmp

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-06-17