Процессы теплопереноса в твердом теле с поглощающим включением при воздействии лазерного включения

Авторы

Аттетков А. В.^*, Волков И. К., Гайдаенко К. А.^**

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: fn2@bmstu.ru
**e-mail: kseniyagaydaenko@gmail.com

Аннотация

Рассмотрена задача об определении температурного поля прозрачного для излучения изотропного твердого тела, содержащего поглощающее сферическое включение. Реализуемая математическая модель – модель «сосредоточенная емкость» – представляет собой смешанную задачу для уравнения в частных производных второго порядка параболического типа со специфическим краевым условием, фактически учитывающим наличие поглощающего включения в анализируемой системе.Предложен приближенный аналитический метод решения соответствующей задачи нестационарной теплопроводности, основанный на применении смешанного интегрального преобразования Фурье по пространственному переменному. Полученные результаты использованы при анализе температурного поля объекта исследований в условиях воздействия потока излучения постоянной плотности мощности.

Ключевые слова

изотропное твердое тело, лазерное излучение, поглощающее сферическое включение, температурное поле, смешанное интегральное преобразование Фурье

Библиографический список

1. Карслоу Г., Егер Д.Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964. 448с.

2. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 600 с.

3. Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. М.: Высшая школа, 2001. 550 с.

4. Формалёв В.Ф. Теплопроводность анизотропных тел. Аналитические методы решения задач. М.: Физматлит, 2014. 312 с.

5. Ассовский И.Г. Физика горения и внутренняя баллистика. М.: Наука, 2005. 357 с.

6. Чернай А.В. О механизме зажигания конденсированных вторичных ВВ лазерным импульсом //Физика горения и взрыва. 1996. Т.32. № 1. С.11‒19.

7. Буркина Р.С., Морозова Е.Ю., Ципилев В.П. Инициирование реакционно-способноговещенства потоком излучения при его поглощении оптическими неоднородностями вещества // Физика горения и взрыва. 2011. Т.47. № 5. С.95‒105.

8. Кригер В.Г., КаленскийА.В.,Звеков А.А., Зыков И.Ю., Никитин А.П. Процессы теплопереноса при лазерном разогреве включений в инертной матрице // Теплофизика и аэромеханика. 2013. Т.20. № 3. С.375‒382.

9. Адуев Б.П., Ананьина М.В., Звеков А.А., Каленский А.В., Кригер В.Г, Никитин А.П.Микроочаговая модель лазерного инициирования взрывного разложения энергетических материалов с учетом плавления // Физика горения и взрыва. 2014. Т.50. № 6. С.92‒99.

10. Каленский А.В., ЗвековА.А., Никитин А.П.Микроочаговая модель с учетом зависимости коэффициента эффективности поглощения лазерного импульса от температуры // Химическая физика. 2017. Т.36. № 4. С.43‒49.

11. Аттетков А.В., Гайдаенко К.А. Процессы теплопереноса в твердом теле со сферическим очагом разогрева. Saarbrücken: LAP Lambert Academic Publishing, 2017. 43 с.

12. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Математические модели механики и электродинамики сплошной среды. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 512 с.

13. Пудовкин М.А., Волков И.К. Краевые задачи математической теории теплопроводности в приложении к расчетам температурных полей в нефтяных пластах при заводнении. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1978. 188 с.

14. Аттетков А.В., Волков И.К., Гайдаенко К.А. Процессы теплопереноса в прозрачном для излучения твердом теле с поглощающим сферическим включением // Труды седьмой Российской национальной конференции по теплообмену: в 3 томах. Т. 3. М., 2018. С. 7–11.

15. Ладыженская О.А., Солонников В.А., Уральцева Н.Н. Линейные и квазилинейные уравнения параболического типа. М.: Наука, 1967. 736 с.

16. Найфэ А. Введение в методы возмущений. М.: Мир, 1984. 535 с.

17. Наймарк М.А. Линейные дифференциальные операторы. М.: Наука, 1969. 528 с.

18. Волков И.К., Канатников А.Н. Интегральные преобразования и операционное исчисление. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. 228 с.