基于COMSOL闭孔泡沫铝模型的导热系数分析

摘要

基于MATLAB中的随机球模型,开发迭代算法,构建一系列孔径、孔隙率差异组合的闭孔泡沫铝三维仿真模型。通过模型转换后,应用COMSOL自带的经典热学方程求解闭孔泡沫铝板的导热系数,得出了中高孔隙率范围内闭孔泡沫铝等效导热系数,对各个模型的结果进行分析,总结出了闭孔泡沫铝导热系数变化规律,该模型得出的导热系数基本符合满足理论公式的规律:泡沫铝材料随孔隙率的提高导热系数规律减小,依据模拟数据求解出孔隙率在50%~70%的闭孔泡沫铝导热系数为原基体材料的38.8%~22.1%等规律,并给出泡沫铝导热系数预测曲线。研究结果对闭孔泡沫铝导热性能研究具有重要的意义。