دانشگاه تربیت مدرس مهندسی مکانیک مدرس 2476-6909 19 9 2019 08 23 Optimization of solid and radiation thermal conductivity of polymeric foams using response surface method based on a novel theoretical model بهینه‌سازی ضرایب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی فوم‌های پلیمری با استفاده از روش رویه پاسخ براساس یک مدل تئوری جدید 2165 2173 10757 FA رزگار حسن زاده گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران طاهر ازدست گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران علی دنیوی گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران ریچارد یونگکی لی مرکز تحقیقاتی داکتر فوم کانادا، تورنتو، کانادا Journal Article 1970 01 01 Polymeric foams are one of the best candidates for thermal insulation. Accordingly, to investigate the thermal insulation properties of polymeric foams has attracted the attention of scientific communities in recent years. In this study, optimization of thermal insulation properties of polymeric foams is performed from solid and radiation thermal conductivities points of view. In this regard, a theoretical model based on cell size and foam density is developed. The results of the developed theoretical model are verified in comparison to various experimental results. Based on the results, the error of the theoretical model is lesser than 5%. Decreasing the foam density increases and decreases the solid and radiation thermal conductivity, respectively. Also, the radiation thermal conductivity is decreased by reducing the cell size. Response surface method (RSM) is applied in order to optimize the solid and radiation thermal conductivities. The results illuminate that the foam density of 23.5 kg.m^-3 and cell size of 53 μm are the optimum conditions. At the optimum conditions, both of the solid and radiation thermal conductivities are lesser than 3 mW/mK. According to the results, the data obtained from developed theoretical model and RSM are in a good agreement. The total thermal conductivity is 30 mW/mK at optimum conditions which is a desirable value at aforementioned cell size range<span dir="RTL">.</span> <span>فوم­های پلیمری یکی از بهترین کاندیداها به‌منظور ساخت عایق­های حرارتی هستند. بر همین اساس بررسی خواص عایق حرارتی فوم­های پلیمری، در سالیان اخیر مورد توجه جوامع علمی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر بهینه‌سازی خواص عایق حرارتی فوم­های پلیمری از دو جنبه ضریب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی صورت گرفته است. به این منظور مدلی تئوری بر مبنای چگالی فوم و اندازه سلولی ارائه شده است. صحت مدل تئوری ارائه‌شده در قیاس با نتایج تجربی متعددی به اثبات رسیده است. نتایج گویای این است که خطای مدل تئوری ارائه‌شده کمتر از ۵% است. همچنین نتایج نشان دادند که با کاهش چگالی فوم، ضریب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی به ترتیب کاهش و افزایش می­یابد. ضمن اینکه کاهش اندازه سلولی سبب کاهش ضریب هدایت حرارتی تشعشعی می­شود. به‌منظور بهینه­سازی ضرایب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ استفاده شد. نتایج حاکی از این بود که چگالی فوم ۲۳/۵کیلوگرم بر متر مکعب و اندازه سلولی ۵۳میکرومتر، شرایط ساختاری بهینه هستند که در این شرایط هر دو ضریب هدایت حرارتی جامد و تشعشعی کمتر از ۳میلی‌وات بر متر کلوین است. مطابق نتایج آشکار شد که داده­های حاصل از مدل تئوری ارائه‌شده و روش رویه پاسخ تطابق مطلوبی با یکدیگر دارند. در این شرایط بهینه، ضریب هدایت حرارتی کلی فوم پلیمری تقریباً ۳۰میلی‌وات بر متر کلوین خواهد بود که در بازه اندازه­های سلولی مذکور، مقدار بسیار مطلوبی است.</span> https://mme.modares.ac.ir/article_10757_c2155acc6d5bcda7debfb19c3abef4af.pdf