Мультифизическое моделирование лучистого теплообмена в пористых метаматериалах и на метаповерхностях, полученных методом селективного лазерного сплавления

Ключевые слова: Селективное лазерное сплавление, метаматериалы, радиационный теплообмен, излучательная способность

Аннотация

В настоящей работе исследуется лучистый теплообмен для одного из видов метаматериалов, имеющего микрогеометрию типа героида. Эта структура имеет простое аналитическое описание [5] и может быть выращена методом селективного лазерного сплавления. Исследованы особенности лучистого теплообмена в массиве с героидной микроструктурой. Показано, что применение метаматериала героидного типа в теплообменных устройствах открывает широкие возможности управления теплообменом. Обнаружено, что излучательная способность поверхности такого метаметериала может быть значительно выше, чем излучательная способность поверхности исходного металла.

Keywords: selective laser fusion, metamaterials, radiative heat transfer, emissivity

Abstract

In this work, we investigate radiant heat transfer for one of the types of metamaterials with a gyroid-type microgeometry. This structure has a simple analytical description and can be grown by selective laser fusion. The features of radiant heat transfer in a massif with a gyroid microstructure are investigated. It is shown that the use of a metamaterial of the gyroid type in heat exchange devices opens up wide possibilities for controlling heat transfer. It has been found that the emissivity of the gyroid microstructure surface can be much higher than the emissivity of the parent metal surface.