Theoretical and experimental studies on the thermal conductivity of porous materials
Description
The thermal conductivity lambda and the thermal diffusivity a are measured between 1,400 and 2,200 K for carbon foam, a good thermal conductor in a vacuum. Lambda is determined in a stationary process, while a is measured using an instationary method which has only been used for massive bodies so far. A programme calculating the temperature curve in a porous system is established in order to check the applicability of measuring methods for homogeneous materials. The programme solves the heat equation in consideration of the radiation contributions. The porous body is approached in a model which divides it in massive bridges and regular cavities to achieve the desired porosity. In the bridges, heat is transferred by conduction, in the cavities, by radiation only. The equations derived from this model are solved by the ADI approach. The calculated results are in good agreement with the experiments. (orig./AK)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Fuer Kohlenstoffschaum, einen guten Isolator im Vakuum, wird die Waermeleitfaehigkeit lambda und die Temperaturleitzahl a zwischen 1.400 und 2.200 K gemessen. Die Messung von lambda erfolgt nach einem stationaeren, die Bestimmung von a nach einem bislang nur fuer massive Koerper erprobten instationaeren Verfahren. Um die Anwendbarkeit der fuer homogene Stoffe gueltigen Messverfahren zu ueberpruefen, wird ein Rechenprogramm erstellt, das den Temperaturverlauf in einem poroesen Koerper berechnet. Das Programm loest die Waermeleitgleichung in ebener Geometrie unter Beruecksichtigung der Strahlungsbeitraege. Hierzu wird der poroese Koerper durch ein Modell angenaehert, das ihn so in massive Stege und regelmaessig angeordnete Hohlraeume unterteilt, dass die gewuenschte Poroesitaet erreicht wird. In den Stegen erfolgt der Waermetransport durch Leitung, in den Hohlraeumen nur durch Strahlung. Die aus diesem Modell resultierenden Gleichungen werden nach dem ADI-Verfahren geloest. Die Ergebnisse der Rechnungen stimmen mit den Messungen gut ueberein. (orig./GSC)
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Additional titles
- Original title (German)
- Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Waermeleitfaehigkeit poroeser Stoffe
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 51 p.
- Report number
- IKE--5-189-D
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 7222041
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Descriptors DEI
- A CODES; CARBON; DIFFERENTIAL EQUATIONS; FOURIER HEAT EQUATION; POROSITY; THERMAL CONDUCTION; THERMAL CONDUCTIVITY; VERY HIGH TEMPERATURE
- Descriptors DEC
- COMPUTER CODES; ELEMENTS; ENERGY TRANSFER; EQUATIONS; HEAT TRANSFER; NONMETALS; PHYSICAL PROPERTIES; THERMODYNAMIC PROPERTIES
Optional Information
- Notes
- 8 refs.; with figs. and tabs.