Parameter of thermal rectification in the bimaterial with interfacial cracking
DOI:
https://doi.org/10.17721/1812-5409.2021/3.23Ключові слова:
біматеріал, міжфазна тріщинуватість, параметр термічної ректифікаціїАнотація
The phenomenon of thermal rectification in bi-material with a periodic system of gas-filled interfacial cracks has been studied. The change of thermal resistance and pressure of the crack filler under the action of tensile forces and uniform heat flow is taken into account. The gas pressure is determined from the Clapeyron-Mendeleev equation. The thermal resistance of the gas is directly proportional to the opening of the cracks and inversely proportional to the thermal conductivity of the gas. The thermo-elastic problem is reduced to nonlinear systems of singular integro-differential equations for an opening cracks and a temperature jump between the cracks faces. An analytical-numerical iterative procedure is proposed to solve the system of singular integro-differential equations. The parameter of thermal rectification is determined and its dependence on the applied on the thermal and mechanical loads, thermal conductivity and mass of the gas and the interfacial cracking factor of the bi-material is analyzed. The nonlinear dependence of the thermal rectification parameter on the heat flow density and the interfacial cracking factor is established. The thermal rectification is manifested to a greater extent for higher values of heat flow and lower thermal conductivity of gas.
Pages of the article in the issue: 119 - 122
Language of the article: Ukrainian
Посилання
MADHUSUDANA C. V. (1993) Thermal contact conduction and rectification at low joint pressures. Int. Comm. Heat Mass Transf. 20(1). pp. 123–132.
BAHRAMI M., YOVANOVICH M.M. & CULHAM J.R. (2004) Thermal joint resistances of conforming rough surfaces with gas-filled gaps. J Thermophys Heat Transf. 18. pp. 318–325.
CHUMAK K. & MARTYNYAK R. (2012) Thermal rectification between two thermoelastic solids with a periodic array of rough zones at the interface. Int. J. Heat Mass Transf. 55(21–22). pp. 5603–5608.
MARTYNYAK, R. M. & SEREDNYTSKA, K. I. (2017) Kontaktni zadachi termoprugnosti dlya migfaznyh trishchyn v bimetrialnyh tilah. Lviv: Rastr-7.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, роботи яких публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- Автори зберігають авторські права та надають журналу право на першу публікацію роботи, яка одночасно ліцензується згідно із Creative Commons Attribution License, тобто надається дозвіл іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
- Автори можуть укладати окремі додаткові угоди щодо невиключного розповсюдження опублікованої журналом версії роботи (наприклад, розмістити її у репозитарії наукової установи чи опублікувати у книзі) з підтвердженням її початкової публікації у цьому журналі.
- Дозволяється та заохочується розміщення своїх робіт в мережі Інтернет авторами (наприклад, у репозитаріях наукових установ або на особистих веб-сторінках) до та під час процесу подання, оскільки це може призвести до продуктивного обміну, а також до більш ранніх цитувань опублікованої роботи та їх більшої кількості (див. The Effect of Open Access).
