Модель пористого материала

 

(61) Зависимое от авт. свиде ельства (22) Заявлено 30.11.72 (21) 1851775/29-33 (51) 1, Ел, 6 01п 33/38

Ся 09b 23/10 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изооретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 5,11.74 (53) УД1 . 691:620,01. .53. 072 (088.8) (72) Автор пзобретсппя (71) Заявитель

И. М. Бердичевский

Государственный научно-исследовательский институт керамической промышленности (54) МОДЕЛЬ НОР ИСТОГО МАТЕРИАЛА

a « сна.

Изобретение относится к области моделирования структуры пористых, например керамических, материалов.

Известна модель пористого керамического материала, включающая совокупность пустотелых элементарных ячеек.

Свойства этой модели могут быть определены с помощью законов трубной гидравлики, но известная модель неточно определяет характер фильтрации потока флюида сквозь пористую среду, который носит сложный характер и не может быть полностью оценен с помощью законов трубной гидравлики.

Цель изобретения состоит в нахождении математического описания реальной пористой среды с помощью уравнений Навье Стокса, определяющих характер течения флюида в любой проницаемой среде.

Поставленная цель достигается тем, что каждая пустотелая элементарная ячейка выполнена в форме куба с ребром, равным среднему эффективному диаметру частиц, составляющих реальную пористую среду, а полость образована шестью пересекающимися усеченными конусами, наибольшие основания которых вписаны в боковые грани куба, а наименьшие — в грани куба-перешейка, причем где а — ребро куба-перешейка, d> — средний эффективный диаметр частиц реальной пористой среды.

На фиг. 1 изображен общий внд модели; на

5 фиг. 2 — сечение ячейки в плоскости Z — X

Реальный пористый материал представляег собой однородную изотропную пористую среду, весь объем которой делят на элементарные кубические ячейки с ребром куба, равным

10 среднему эффективному диаметру частиц d>, составляющих керамическую среду.

Каждая ячейка представляет собой полый куб, объем пустот которого создается шестью усеченными конусами (диффузорами и конфу15 зорами) с углом раствора О.

Наибольшие основания конусов вписаны в боковые грани куба, а наименьшие — в грани куба-перешейка с ребром а, причем

a«d..

Пористость ячейки т с большой степенью точности может быть оценена, исходя из выражения: где т=соз О, откуда видно, что при

0(8(— величина пористости ячейки может

30 меняться в пределах от 0 до 0,785.

432388

Предмет изобретения

Составитель Г. Кузьминова

Техред P. Юсупова Корректор .11. 1jарькова

Редактор В. Зивтынь

Заказ 2902/2 Изд. № 1747 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Таким образом, с помощью параметра О или т могут быть определены все возможные значения пористости технических керамических материалов, Модель пористого материала, например керамического, включающая совокупность пустотелых элементарных ячеек, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью нахождения математического описания реальной пористой среды с помощью уравнений Навье-Стокса, каждая пустотелая элементарная ячейка выполнена в форме куба с ребром, равным среднему эффективному диаметру частиц, составляющих реальную пористую среду, а полость об5 разована шестью пересекающимися усеченными конусами, наибольшие основания которых вписаны в боковые грани куба, а наименьшие — в грани куба-перешейка, причем

a«d„

10 где а — ребро куба-перешейка, d, — средний эффективный диаметр частиц реальной пористой среды.