Abstract
| Original language | Finnish |
|---|---|
| Place of Publication | Espoo |
| Publisher | VTT Technical Research Centre of Finland |
| Number of pages | 80 |
| ISBN (Print) | 951-38-3191-4 |
| Publication status | Published - 1988 |
| MoE publication type | D4 Published development or research report or study |
Publication series
| Series | Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports |
|---|---|
| Number | 541 |
| ISSN | 0358-5077 |
Keywords
- thermal insulation
- halogens
- gases
- cellulac plastics
- aging
- simulation
- extrusion
- expansion
- polyurethane
- polystyrene
Cite this
}
Freonilla paisutettujen solumuovieristeiden vanhenemisen simulointi. / Kiminki, Timo; Kohonen, Reijo; Kokko, Erkki.
Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1988. 80 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 541).Research output: Book/Report › Report
TY - BOOK
T1 - Freonilla paisutettujen solumuovieristeiden vanhenemisen simulointi
AU - Kiminki, Timo
AU - Kohonen, Reijo
AU - Kokko, Erkki
PY - 1988
Y1 - 1988
N2 - Tutkimuksessa kehitetään raskasmolekyylikaasupaisutteisten muovieristeiden vanhenemista kuvaava simulointimalli. Tarkemmin paneuduttiin kahteen yleisimpään rajauksen piiriin kuuluvaan solumuovieristeeseen eli polyuretaaniin (PUR) ja suulakepuristettuun polystyreeniin (XPS). Eriste jaetaan simuloinnissa m x n elementtiverkkoon. Kunkin elementin lämmönjohtavuus on funktio paitsi elementissä esiintyvien kaasujen osapaineista ja konsentraatioista myös elementin lämpötilasta sekä eri olomuodoissa esiintyvien komponenttien lämmönjohtavuuksista ja tilavuusosuuksista. Elementissä esiintyviä kaasuja voivat olla ympäristöstä sisään diffundoituneet happi ja typpi sekä eristeen paisutuskaasuna toiminut freon. Freon voi esiintyä eristeen käyttöön liittyvillä lämpötila-alueilla myös nestemäisessä olomuodossa. Kappaleen lämmönjohtavuusjakauman määrittämisessä on kullakin ajanhetkellä lähtökohtana lämpötila- ja painekentän ratkaisu. Elementin massataseessa on diffuusin virtauksen lisäksi otettu huomioon viskoosi eli kokonaispaine-eroon verrannollinen virtaus sekä lämpötilagradientista riippuvaiset lähdetermit, jotka kuvaavat freonin mahdollisia faasimuutoksia. Tätä kautta saadaan kullekin osakaasulle laskettua konsentraatiokentät, minkä jälkeen lämmönjohtavuuskentän ratkaiseminen on mahdollista. Mallin perusteella tehdään Fortran-77-kielinen tietokoneohjelma IBM-PC-ympäristöön. Tämän vuoksi malliyhtälöiden numeerisen ratkaisumenetelmän on oltava nopea tarkkuuden kuitenkaan kärsimättä. Näin ollen päädytään ADI:n menetelmään, joka on Crank-Nicholsonin menetelmän erikoistapaus. Julkaisussa esitetään myös yleisen toisen kertaluvun lineaarisen osittaisdifferentiaaliyhtälön (funktio ajasta ja paikasta) numeerisen ratkaisumenetelmän kulku ADI:n menetelmällä. Mallia varmennetaan mittaustulosten avulla ja lisäksi tärkeimpiä käytännön solumuovieristystapauksia simuloidaan usean vuoden ajanjaksolta. Mallin tarkennuksessa selvitetään myös lämpötilariippuvuuksia tietyistä kappaleen vanhenemiseen vaikuttavista ainearvoista.
AB - Tutkimuksessa kehitetään raskasmolekyylikaasupaisutteisten muovieristeiden vanhenemista kuvaava simulointimalli. Tarkemmin paneuduttiin kahteen yleisimpään rajauksen piiriin kuuluvaan solumuovieristeeseen eli polyuretaaniin (PUR) ja suulakepuristettuun polystyreeniin (XPS). Eriste jaetaan simuloinnissa m x n elementtiverkkoon. Kunkin elementin lämmönjohtavuus on funktio paitsi elementissä esiintyvien kaasujen osapaineista ja konsentraatioista myös elementin lämpötilasta sekä eri olomuodoissa esiintyvien komponenttien lämmönjohtavuuksista ja tilavuusosuuksista. Elementissä esiintyviä kaasuja voivat olla ympäristöstä sisään diffundoituneet happi ja typpi sekä eristeen paisutuskaasuna toiminut freon. Freon voi esiintyä eristeen käyttöön liittyvillä lämpötila-alueilla myös nestemäisessä olomuodossa. Kappaleen lämmönjohtavuusjakauman määrittämisessä on kullakin ajanhetkellä lähtökohtana lämpötila- ja painekentän ratkaisu. Elementin massataseessa on diffuusin virtauksen lisäksi otettu huomioon viskoosi eli kokonaispaine-eroon verrannollinen virtaus sekä lämpötilagradientista riippuvaiset lähdetermit, jotka kuvaavat freonin mahdollisia faasimuutoksia. Tätä kautta saadaan kullekin osakaasulle laskettua konsentraatiokentät, minkä jälkeen lämmönjohtavuuskentän ratkaiseminen on mahdollista. Mallin perusteella tehdään Fortran-77-kielinen tietokoneohjelma IBM-PC-ympäristöön. Tämän vuoksi malliyhtälöiden numeerisen ratkaisumenetelmän on oltava nopea tarkkuuden kuitenkaan kärsimättä. Näin ollen päädytään ADI:n menetelmään, joka on Crank-Nicholsonin menetelmän erikoistapaus. Julkaisussa esitetään myös yleisen toisen kertaluvun lineaarisen osittaisdifferentiaaliyhtälön (funktio ajasta ja paikasta) numeerisen ratkaisumenetelmän kulku ADI:n menetelmällä. Mallia varmennetaan mittaustulosten avulla ja lisäksi tärkeimpiä käytännön solumuovieristystapauksia simuloidaan usean vuoden ajanjaksolta. Mallin tarkennuksessa selvitetään myös lämpötilariippuvuuksia tietyistä kappaleen vanhenemiseen vaikuttavista ainearvoista.
KW - thermal insulation
KW - halogens
KW - gases
KW - cellulac plastics
KW - aging
KW - simulation
KW - extrusion
KW - expansion
KW - polyurethane
KW - polystyrene
M3 - Report
SN - 951-38-3191-4
T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
BT - Freonilla paisutettujen solumuovieristeiden vanhenemisen simulointi
PB - VTT Technical Research Centre of Finland
CY - Espoo
ER -