Термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі
The thermoelastic contact of two semi-infinite bodies of heterogeneous materials in the presenceof gas in a gap, which is caused by a groove of a small height on the surface of one of the bodies,is investigated. The gas exerts a pressure on the gap surfaces and causes an additional thermalresistance...
Saved in:
| Date: | 2019 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/article/view/86 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Physico-mathematical modeling and informational technologies |
Institution
Physico-mathematical modeling and informational technologies| _version_ | 1867479347542097920 |
|---|---|
| author | Чумак, Костянтин Слободян, Богдан Маланчук, Наталія |
| author_facet | Чумак, Костянтин Слободян, Богдан Маланчук, Наталія |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Костянтин Чумак",
"institution": "Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України, Львів, вул. Наукова, 3-б"
},
{
"author": "Богдан Слободян",
"institution": "Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України, Львів, вул. Наукова, 3-б"
},
{
"author": "Наталія Маланчук",
"institution": "Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України, Львів, вул. Наукова, 3-б"
}
] |
| author_sort | Чумак, Костянтин |
| baseUrl_str | http://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-02-11T22:32:14Z |
| description | The thermoelastic contact of two semi-infinite bodies of heterogeneous materials in the presenceof gas in a gap, which is caused by a groove of a small height on the surface of one of the bodies,is investigated. The gas exerts a pressure on the gap surfaces and causes an additional thermalresistance dependent on the gap height. As a mathematical model of the gas, the ideal gas is chosen,which state is described by the Clapeyron-Mendeleev equation. The effect of the gas pressure,the mechanical and thermal load on the gap deforming is taken into account. The contact problemformulated is reduced to a system of two nonlinear singular integrodifferential equations for thegap height and the temperature jump between the gap surfaces. Its solution is constructed usingthe method of successive approximations. To find the gas pressure, the Clapeyron-Mendeleevequation, in which the dependence of the gas temperature on the temperatures of the gap surfacesis taken into account, is used. Numerical calculations are carried out for the pair of materials ofstainless AISI 304 steel — A380 aluminum alloy in the presence of air, argon, krypton or helium inthe gap. The influence of the gas mass, the heat flow density, and the external pressure intensity onthe gap width, the gas temperature, the thermal contact resistance between the bodies as well asthe level of thermal rectification is analyzed. |
| first_indexed | 2026-06-09T01:04:50Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | oai:ojs2.www.fmmit.lviv.ua:article-86 |
| institution | Physico-mathematical modeling and informational technologies |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-09T01:04:50Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | oai:ojs2.www.fmmit.lviv.ua:article-862019-02-11T22:32:14Z Thermoelastic interaction of bodies with allowance for thermal resistance and pressure of an ideal gas in an intercontact gap Термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі Чумак, Костянтин Слободян, Богдан Маланчук, Наталія термопружний контакт ідеальний газ міжконтактний зазор контактний термоопір термічна ректифікація thermoelastic contact ideal gas intercontact gap contact thermostat thermal rectification The thermoelastic contact of two semi-infinite bodies of heterogeneous materials in the presenceof gas in a gap, which is caused by a groove of a small height on the surface of one of the bodies,is investigated. The gas exerts a pressure on the gap surfaces and causes an additional thermalresistance dependent on the gap height. As a mathematical model of the gas, the ideal gas is chosen,which state is described by the Clapeyron-Mendeleev equation. The effect of the gas pressure,the mechanical and thermal load on the gap deforming is taken into account. The contact problemformulated is reduced to a system of two nonlinear singular integrodifferential equations for thegap height and the temperature jump between the gap surfaces. Its solution is constructed usingthe method of successive approximations. To find the gas pressure, the Clapeyron-Mendeleevequation, in which the dependence of the gas temperature on the temperatures of the gap surfacesis taken into account, is used. Numerical calculations are carried out for the pair of materials ofstainless AISI 304 steel — A380 aluminum alloy in the presence of air, argon, krypton or helium inthe gap. The influence of the gas mass, the heat flow density, and the external pressure intensity onthe gap width, the gas temperature, the thermal contact resistance between the bodies as well asthe level of thermal rectification is analyzed. Досліджено термопружний контакт двох півбезмежних тіл з різних матеріалів за наявності газу в зазорі, зумовленого виїмкою малої висоти на поверхні одного з тіл. Газ чинитьрівномірний тиск на поверхні зазору та створює додатковий термоопір, залежний від висоти зазору. За математичну модель газу вибрано ідеальний газ, стан якого описує рівнянняКлапейрона-Менделєєва. Враховано вплив тиску газу, силового та теплового навантаження на деформування зазору. Сформульовану контактну задачу зведено до системи двох нелінійних сингулярних інтегро-диференціальних рівнянь щодо висоти зазору та стрибка температури між його поверхнями, розв’язок якої побудовано з застосуванням методу послідовних наближень. Для знаходження тиску газу використано рівняння Клапейрона-Менделєєва, в якому враховано залежність температури газу від температур поверхонь зазору. Числові розрахунки проведено для пари матеріалів неіржавна сталь AISI 304 — сплав алюмінію A380 за наявності в зазорі повітря, аргону, криптону або гелію. Проаналізовано вплив маси газу, густини теплового потоку й інтенсивності зовнішнього тиску на ширину зазору, температуру газу, контактний термоопір тіл і рівень термічної ректифікації. Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України 2019-02-11 Article Article application/pdf https://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/article/view/86 PHYSICO-MATHEMATICAL MODELLING AND INFORMATIONAL TECHNOLOGIES; No. 22 (2015): Physico-mathematical modeling and informational technologies, 2015, Issue 22; 150-161 ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ; № 22 (2015): Фізико-математичне моделювання та інформаційні технології, 2015, Вип. 22; 150-161 2617-5258 1816-1545 uk https://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/article/view/86/77 Авторське право (c) 2015 Костянтин Чумак, Богдан Слободян, Наталія Маланчук (Автор) |
| spellingShingle | термопружний контакт ідеальний газ міжконтактний зазор контактний термоопір термічна ректифікація Чумак, Костянтин Слободян, Богдан Маланчук, Наталія Термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі |
| title | Термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі |
| title_alt | Thermoelastic interaction of bodies with allowance for thermal resistance and pressure of an ideal gas in an intercontact gap |
| title_full | Термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі |
| title_fullStr | Термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі |
| title_full_unstemmed | Термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі |
| title_short | Термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі |
| title_sort | термопружна взаємодія тіл з урахуванням термоопору та тиску ідеального газу в міжконтактному зазорі |
| topic | термопружний контакт ідеальний газ міжконтактний зазор контактний термоопір термічна ректифікація |
| topic_facet | термопружний контакт ідеальний газ міжконтактний зазор контактний термоопір термічна ректифікація thermoelastic contact ideal gas intercontact gap contact thermostat thermal rectification |
| url | https://www.fmmit.lviv.ua/index.php/fmmit/article/view/86 |
| work_keys_str_mv | AT čumakkostântin thermoelasticinteractionofbodieswithallowanceforthermalresistanceandpressureofanidealgasinanintercontactgap AT slobodânbogdan thermoelasticinteractionofbodieswithallowanceforthermalresistanceandpressureofanidealgasinanintercontactgap AT malančuknatalíâ thermoelasticinteractionofbodieswithallowanceforthermalresistanceandpressureofanidealgasinanintercontactgap AT čumakkostântin termopružnavzaêmodíâtílzurahuvannâmtermooporutatiskuídealʹnogogazuvmížkontaktnomuzazorí AT slobodânbogdan termopružnavzaêmodíâtílzurahuvannâmtermooporutatiskuídealʹnogogazuvmížkontaktnomuzazorí AT malančuknatalíâ termopružnavzaêmodíâtílzurahuvannâmtermooporutatiskuídealʹnogogazuvmížkontaktnomuzazorí |