4 / 15
А.Ф. Третьяков
4
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2·2017
ских, фильтровальных, теплофизических, механических и технологи-
ческих свойств изделий.
Основной принцип моделирования пористых систем заключается
в том, что сложный реальный объект заменяют более простой гео-
метрической моделью, доступной для элементарного математическо-
го описания. При таком упрощении игнорируются многие особенно-
сти строения ПМ, модель содержит только главные определяющие
черты пористого тела. В последнее время работы по моделированию
проницаемых изделий ведутся с обращением к фактическим данным
об их строении. Необходимо отметить, что модель лишь приблизи-
тельно соответствует объекту, причем степень этого соответствия за-
висит от свойств объекта исследования.
Анализ технологических процессов получения изделий из ПМ
показал, что из-за разнообразия физико-химических процессов, про-
текающих при их изготовлении, нельзя предложить единую модель.
Так, наряду со стержневой моделью, которая описывает влияние кон-
струкции брикета сеток и технологических параметров сварки давле-
нием проволок на механические свойства и свариваемость ПСМ, для
описания процесса листовой штамповки выбрана фенологическая
модель в виде куба, пронизанного цилиндрическим каналом. При
этом было принято допущение о том, что одинаковы характеристики
механических свойств проволок в ПСМ и материала куба, а также
равны пористости реальной заготовки и модели.
Для теоретического исследования среднего размера пор и коэф-
фициента проницаемости ПМ получена модель пористой структуры
в виде куба, грани которого пронизаны двумя или тремя взаимно
перпендикулярными пересекающимися между собой пучками капил-
лярных каналов с постоянным сечением. Также предполагается ра-
венство пористости и равенство удельной площади поверхности пор
модели и реального ПМ. Что касается других характеристик, они мо-
гут значительно различаться. Таким образом, для описания каждого
свойства и процесса, который его формирует, можно подобрать свою
модель, т. е. объект можно представить несколькими различными
моделями.
Еще один подход состоит в поиске оптимальной модели, которая
близка к объекту и вместе с тем доступна для математического опи-
сания различных его свойств. Пористые тела представляют собой
двухфазную систему, которая наряду с твердой содержит газообраз-
ную или жидкую фазу и поверхность раздела между ними. Простран-
ство, занимаемое газообразной или жидкой фазой, называется пора-
ми. В понятие «геометрия пористой структуры» входят объем пор,
линейные размеры и форма структурообразующих элементов, а так-
же площадь поверхности раздела фаз.
Развивая правило обращения пористых структур, можно пока-
зать, что безразлично, геометрию какой из фаз изучать, т. е. если ис-