elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Network decomposition model to describe the solid and gaseous thermal conductivity in open-porous (nano)materials

Aney, Shivangi und Rege, Ameya (2025) Network decomposition model to describe the solid and gaseous thermal conductivity in open-porous (nano)materials. International Journal of Heat and Mass Transfer, 236 (2), Seite 126316. Elsevier. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.126316. ISSN 0017-9310.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
2MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931024011451

Kurzfassung

Understanding the interplay between the heat transport through the solid phase and the porous one may play a vital role in the inverse design of open-porous (nano)materials for thermal superinsulation applications. In this paper, we propose a mechanistic model using the finite element framework to independently describe the thermal transport through the solid phase and the porous one. The proposed model considers heat conduction through the solid and gaseous phases and does not account for convective and radiative effects. To this end, a network decomposition model is proposed wherein the open-porous material is decomposed into a solid network model (SNM) and a pore network model (PNM). An excluded volume concept is further introduced within the PNM, and is driven by the Knudsen diffusion for modelling in the case of nanoporous materials. The model predictions are validated with experimental data and the model is shown to accurately estimate the total thermal conductivity for nanoporous materials where convection and, at room temperature, radiation do not play any significant role.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/213126/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Network decomposition model to describe the solid and gaseous thermal conductivity in open-porous (nano)materials
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Aney, ShivangiShivangi.Aney (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rege, AmeyaAmeya.Rege (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9564-5482NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2025
Erschienen in:International Journal of Heat and Mass Transfer
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:236
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.126316
Seitenbereich:Seite 126316
Verlag:Elsevier
ISSN:0017-9310
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Open-porous cellular materials, Effective solid and gaseous thermal conductivity, Pore network connectivity, Excluded volume
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Straßenverkehr
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V ST Straßenverkehr
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - FFAE - Fahrzeugkonzepte, Fahrzeugstruktur, Antriebsstrang und Energiemanagement
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Aerogele und Aerogelverbundwerkstoffe
Hinterlegt von: Rege, Dr. Ameya Govind
Hinterlegt am:12 Mär 2025 10:50
Letzte Änderung:12 Mär 2025 10:50

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.