Ин таҳқиқот гузаронандагии гармӣ ва микроструктураи сеандозаи биокомпозитҳои хоки нопухтаро меомӯзад, ки бо якҷо кардани гили аз минтақаи Boudry-и Burkina Faso гирифташуда бо нахҳои табиие, ки аз пояҳои сорго ба даст омадаанд, омода шудаанд. Панҷ гурӯҳи намуна бо миқдори нахи сорго аз рӯи масса %0, %2, %5, %7 ва %10 омода шуданд; гузаронандагии гармии намунаҳои хушкшуда бо дастгоҳи KD2Pro, ки усули манбаи муваққатии хаттии гармиро истифода мебарад, чен карда шуд. Ковокӣ, ҳиссаи ҳаҷмии нах ва тақсимоти фазоии нахҳо бо томографияи компютерии рентгенӣ дар ҳалли 4, 10 ва 22 µm/воксел арзёбӣ шуданд.

Мувофиқи ҷадвали таҷрибавӣ, гузаронандагии гармии намунаи бе нахи сорго 0,886 ± 0,006 W·m⁻¹·K⁻¹, дар ҳоле ки арзиши намунаи дорои %10 нах 0,508 ± 0,009 W·m⁻¹·K⁻¹ чен карда шудааст. Камшавӣ байни ин ду арзиш тақрибан %42,7 аст. Аммо дар хулосаи кӯтоҳ, натиҷаҳо ва шарҳи марбути таҳқиқот камшавӣ тақрибан %27 ё %27,1 гузориш шудааст. Азбаски арзишҳои ададӣ бо иддаои фоизӣ мувофиқат намекунанд, натиҷаи таҷрибавии тасдиқшаванда коҳиш аз 0,886 то 0,508 W·m⁻¹·K⁻¹ мебошад; ифодаи %27 бояд ҳамчун номувофиқии арифметикӣ дар дохили манбаъ хонда шавад.

Зичии хушк дар намунаи бе нах 1924,13 kg·m⁻³ буд, дар ҳоле ки барои намунаи дорои %10 нахи сорго 1068,67 kg·m⁻³ дода шудааст. Ин тағйирот ба камшавии зичии тақрибан %44,5 мувофиқ аст. Муҳаққиқон камшавии гузаронандагии гармиро бо иваз шудани қисми фазаи минералии гил бо нахҳои растании зичиашон пасттар ва зиёд шудани ковокӣ бо иловаи нах, ки роҳи интиқоли гармиро печидатар мекунад, шарҳ додаанд.

Натиҷаҳои томография нишон доданд, ки бо зиёд шудани миқдори нах, ковокии ҳисобшуда низ меафзояд. Бо вуҷуди ин, ковокии ченшуда аз андозаи воксли истифодашуда ба таври назаррас вобаста аст. Ҳалли бориктарини 4 µm/воксел ковокиҳои хурдро беҳтар ошкор кард, аммо танҳо ҳаҷми хурдтари маводро таҳлил карда тавонист. Ҳалли дағалтарини 22 µm/воксел баъзе микроковокиҳоро аз даст дод, аммо азбаски ҳаҷми калонтарро фаро гирифт, барои моделсозии гармии макроскопӣ ба ҳаҷми элементи намояндагӣ наздиктар ҳисобида шуд.

Таҳлили самтгирии намунае, ки 5 фоизи массааш нах буд, нишон дод, ки нахҳои сорго дар матритсаи гил умуман ба таври тасодуфӣ паҳн шудаанд. Ба гуфтаи муҳаққиқон, ин тақсимот ташаккули роҳҳои пайваста ва афзалиятноки интиқоли гармиро дар фазаи сахт маҳдуд мекунад; нахҳо ва ковокиҳо роҳи ҷараёни гармиро дароз карда, гузаронандагии самараноки гармии маводро паст мекунанд.

Барои пайваст кардани хусусиятҳои гармӣ бо микроструктура усули сеқадамии гомогенизатсия истифода шуд. Аввал бо истифода аз гузаронандагии таҷрибавӣ ва ковокии томографии гили ковоки бе нах, гузаронандагии хоси гармии фазаи сахти гил бо моделҳои баръакси Maxwell, Russell ва Hadley ҳисоб карда шуд. Сипас бо истифода аз гузаронандагиҳои таҷрибавии композит ва ҳиссаҳои ҳаҷмии нах, гузаронандагии хоси гармии нахҳои сорго бо усули баръакси Glicksman 0,407 W·m⁻¹·K⁻¹ ҳисоб карда шуд. Дар марҳилаи охир гузаронандагии самараноки композит бо моделҳои пайдарпай, параллел, миёнаи геометрӣ ва Glicksman дубора пешбинӣ карда шуд.

Гузориш шудааст, ки модели Glicksman натиҷаи хеле наздик ба каҷи таҷрибавӣ додааст. Аммо азбаски гузаронандагии нах аз истифодаи ҳамон маълумоти таҷрибавӣ дар муодилаи баръакси Glicksman ба даст омадааст, ин мувофиқат қисман аз сохтори худи усул бармеояд. Дар модели унсурҳои ниҳоӣ, ки барои муқоисаи мустақилтар таҳия шудааст, нахҳои кӯтоҳ ва номунтазам ҳамчун силиндрҳои ба таври тасодуфӣ самтгирифта ва ба ҳам надаромада модел карда шуданд. Фарқи байни натиҷаҳои ададӣ ва таҷрибаҳо тақрибан %1–6 ва мувофиқи ифодаи умумитар дар қисми натиҷаҳо камтар аз %7 гузориш шудааст.

Таҳқиқот нишон медиҳад, ки композитҳои хоки дорои нахи сорго метавонанд нисбат ба гили истинод гузаронандагии гармии пасттар дошта бошанд. Бо вуҷуди ин, танҳо намунаҳои кубии 4 cm-и хушкшуда омӯхта шуданд; устувории фишорӣ ва хамишӣ, муқовимат ба об, эрозия, рафтори оташ, вайроншавии биологӣ, гузаронандагии гармӣ дар ҳолати намнок, самаранокии девори андозаи пурра ва истеъмоли энергияи бино арзёбӣ нашудаанд. Аз ин рӯ натиҷаҳо далели мутобиқати маҳсулоти сохтмонӣ ё хишти борбардори истифодашаванда нестанд.

Арзёбӣ аз нуқтаи назари Türkiye: Усули таҳқиқот барои арзёбии якҷояи маводи сохтмонии асоси хок ва нахҳои кишоварзӣ барои иқлимҳои гарм ва хушк дар Türkiye чаҳорчӯбаи татбиқшавандаи таҳқиқотӣ пешниҳод мекунад. Аммо минералогияи гили Boudry аз Burkina Faso, сохтори нахҳои сорго, истеҳсоли намуна ва ҳадафҳои иқлимӣ наметавонанд бо маводи Türkiye яксон ҳисобида шаванд. Барои татбиқ дар Türkiye бояд хусусиятҳои минералогӣ, механикӣ, гигротермалӣ, оташ, устуворӣ ва биологии гилҳо ва нахҳои маҳаллӣ аз нав чен карда шуда, санҷишҳои блок ва девори андозаи пурра анҷом дода шаванд. Таҳқиқот ягон мутобиқат ба стандарти туркӣ, истифодаи борбардор, амнияти зилзила ё тасдиқи ҳуқуқии маводи сохтмониро пешниҳод намекунад.

Саволи асосии таҳқиқот чист?

Саволи асосии таҳқиқот ин аст, ки илова кардани миқдорҳои гуногуни нахи сорго ба гили нопухта ковокӣ, тақсимоти нах, зичӣ ва гузаронандагии самараноки гармии маводро чӣ гуна тағйир медиҳад ва оё ин тағйиротро бо тасвирҳои томографӣ ва моделҳои аналитикии гомогенизатсия шарҳ додан мумкин аст.

Таҳқиқот танҳо бо сохтани ҷадвали таҷрибавии гузаронандагӣ маҳдуд нашуд. Муҳаққиқон кӯшиданд ду хусусиятеро, ки мустақиман таҷрибавӣ чен карданашон душвор аст, ғайримустақим муайян кунанд:

• Гузаронандагии хоси гармии фазаи сахти гили бе ковокӣ,
• Гузаронандагии хоси гармии худи нахи сорго.

Ин арзишҳо мустақиман чен нашудаанд; бо истифода аз гузаронандагии ченшудаи композит ва ҳиссаҳои фазае, ки аз томография гирифта шудаанд, тавассути равиши масъалаи баръакс ҳисоб карда шудаанд.

Чаро таҳқиқот муҳим аст?

Маводи хоки нопухта бо сабаби энергияи пасти коркард, истифодаи ашёи хоми маҳаллӣ ва қобилияти бозкоркард дар таҳқиқоти сохтмони устувор аҳамият доранд. Аммо рафтори гармии маводи асоси хок аз зичӣ, ковокӣ, таркиби минералӣ, миқдори нах, намӣ ва усули истеҳсол таъсир мегирад.

Илова кардани нахи табиӣ метавонад қисми фазаи зичи минералиро бо сохтори сабуктар ва ковоктар иваз кунад. Ин тағйирот метавонад интиқоли гармиро кам кунад; аммо ҳамзамон метавонад ба устувории механикӣ, ҷабби об, рафтори кафидан ва пойдории мавод таъсир расонад. Азбаски таҳқиқоти баррасишуда танҳо ба гузаронандагии гармӣ ва микроструктура тамаркуз кардааст, ҳанӯз маълум нест, ки беҳбудии гармӣ бо дигар талаботи муҳандисӣ мувозинат карда шудааст ё не.

“Banco” ва биокомпозити гил–сорго чӣ маъно доранд?

Дар таҳқиқот калимаи “banco” барои ифодаи маводи анъанавии сохтмонии асоси гил ё хок истифода шудааст, ки бе пухтан хушк карда мешавад. Вақте ба ин мавод нахҳои бурида ё омодашудаи сорго илова мешаванд, гил ҳамчун матритсаи пайваста ва нахҳои сорго ҳамчун арматураи биологӣ ва фазаи пароканда арзёбӣ шудаанд.

Гарчанде калимаи “арматура” истифода шудааст, таҳқиқот таъсири механикии арматураи нахҳои соргоро чен накардааст. Аз ин манбаъ хулоса баровардан мумкин нест, ки нахҳо устувории фишорӣ, кашишӣ ё энергияи шикастро зиёд мекунанд. Саҳми тасдиқшуда дар ин таҳқиқот бо камшавии зичӣ ва гузаронандагии гармӣ маҳдуд аст.

Намунаҳо бо кадом ашёи хом омода шудаанд?

Гил аз минтақаи Boudry-и Burkina Faso, ки бо сохтмонҳои анъанавии хокиаш маъруф аст, гирифта шудааст. Гранулометрияи омодашуда тақрибан аз %42 зарраҳои дағал ва %58 зарраҳои майда иборат буд. Нахҳои сорго аз пояҳои соргои маҳаллӣ ҷамъоваришуда ба даст омадаанд.

Панҷ ҳиссаи нах истифода шуд:

• %0 нахи сорго аз рӯи масса: гили истинод,
• %2 нахи сорго аз рӯи масса,
• %5 нахи сорго аз рӯи масса,
• %7 нахи сорго аз рӯи масса,
• %10 нахи сорго аз рӯи масса.

Манбаъ ин ҳиссаҳоро ҳамчун фоизи масса муайян кардааст. Азбаски зичии нахҳо паст аст, ҳамон фоизи масса ба ҳиссаи калонтар аз рӯи ҳаҷм мувофиқ меояд. Масалан, дар ҳалли 22 µm/воксел ҳиссаи %10 аз рӯи масса тақрибан ҳамчун %13 ҳиссаи ҳаҷмии нах дода шудааст.

Намунаҳо чӣ гуна истеҳсол шуданд?

Зарраҳои гил мувофиқи гранулометрияи ҳадаф интихоб ва омехта шуда, баъд нахҳои сорго илова шуданд. Ба омехта %30 об илова шудааст. Гуфта шудааст, ки ин таносуб бо таҳқиқоти геотехникӣ бар асоси ҳудудҳои Atterberg-и гил муайян шудааст; аммо равшан навишта нашудааст, ки %30 нисбат ба массаи гили хушк, массаи умумии моддаҳои сахт ё асоси дигар ҳисоб шудааст.

Омехта ба қолабҳои кубии 4 cm × 4 cm × 4 cm дар се қабат ҷойгир карда шуд. Ҳар қабат барои беҳтар кардани якхелагӣ бо ларзиши панҷсониягӣ зич карда шуд. Намунаҳо ҳадди ақал 14 рӯз барои хушк шудан гузошта шуданд; барои таъмин кардани хушкшавии баробартар аз рӯзи ҳафтум қисман аз қолаб бароварда мешуданд.

Ҳарорати муҳити хушккунӣ, намии нисбӣ, ҳаракати ҳаво ва расидани намунаҳо ба массаи доимӣ гузориш нашудааст. Азбаски ин шароитҳо метавонанд ба намии боқимондаи гили дорои нахи табиӣ ва ҳамин тавр ба гузаронандагии гармии ченшуда таъсир расонанд, онҳо такрори айнани усулро дар лабораторияи дигар маҳдуд мекунанд.

Гузаронандагии гармӣ чӣ гуна чен карда шуд?

Гузаронандагии гармӣ бо анализатори хусусиятҳои гармии KD2Pro, ки аз ҷониби Decagon Devices истеҳсол шудааст, чен карда шуд. Дастгоҳ усули манбаи муваққатии хаттии гармиро истифода мебарад ва гузаронандагии гармиро аз импулси гармии ҳосилшуда аз сенсори сӯзаншакли дар намуна ҷойгиршуда ва ҷавоби ҳарорат ҳисоб мекунад.

Манбаъ дақиқии ченкунии дастгоҳро ±%10 дода, мувофиқати усулро бо стандартҳои ASTM D5334 ва IEEE 442-1981 зикр кардааст. Ченкуниҳо дар намунаҳои хушкшуда ва ҳарорати муҳит анҷом дода шуданд.

Бо вуҷуди ин, тафсилоти зерин дода нашудаанд:

• Барои ҳар таркиб чанд намунаи мустақил чен карда шуд,
• Дар ҳар намуна чанд такрор анҷом дода шуд,
• Модел ва андозаҳои сенсори сӯзании KD2Pro,
• Самти сӯзан нисбат ба нахҳо ва ҷойгиршавии он дар намуна,
• Ҳарорати мувозинат ва вақти интизорӣ пеш аз ченкунӣ,
• Оё арзишҳои ±-и гузоришшуда инҳирофи стандартӣ, хатои стандартӣ ё хатои мутобиқсозии дастгоҳанд.

Арзишҳои парокандагии ±0,001–0,009 W·m⁻¹·K⁻¹ дар ҷадвал аз дақиқии ±%10-и зикршудаи дастгоҳ хеле хурдтаранд. Инҳо як навъи номуайянӣ нестанд; аммо азбаски шумораи такрорҳо ва ҳисоби номуайянӣ шарҳ дода нашудаанд, номуайянии умумии ченкуниҳо дар ҷадвал пурра ифода нашудааст.

Томографияи компютерии рентгенӣ чӣ гуна татбиқ шуд?

Ченкуниҳои томография дар сканери рентгении лабораторӣ дар лабораторияҳои MATEIS ва LaMCoS-и INSA Lyon, Фаронса, анҷом дода шуданд. Ҳар намуна дар атрофи меҳвари амудии худ 360° чархонда шуда, дар маҷмӯъ 1120 проексия сабт гардид. Реконструксияи сеандоза бо нармафзори Xact анҷом дода шуд.

Расми 2 дар саҳифаи 5-и манбаъ принсипи сканкунии шуои конусӣ, таҷҳизоти лабораторӣ ва намунаеро, ки ҳангоми скан дар компютер дида мешавад, нишон медиҳад. Манбаи рентген аз намуна мегузарад, детектори панели ҳамвор проексияҳоро аз кунҷҳои гуногун сабт мекунад ва ин тасвирҳо ба ҳаҷми сеандоза табдил дода мешаванд.

Чаро се ҳалли томографӣ истифода шуданд?

Андозаи хурдтари воксел аз ҷиҳати техникӣ ҳалли фазоии баландтарро маъно дорад. Дар баъзе ҷумлаҳои манбаъ варианти 22 µm тавре ифода шудааст, ки метавонад ҳамчун “ҳалли баланд” хонда шавад; аммо шарҳи физикии натиҷаҳо нишон медиҳад, ки 22 µm ҳалли дағалтар ва ҳаҷми дидани калонтар аст.

Ҳаҷми элементи намояндагӣ чист?

Ҳаҷми элементи намояндагӣ (Representative Elementary Volume, REV) хурдтарин ҳаҷми намунаест, ки хусусиятҳои миёнаи мавод, ба монанди ковокӣ, ҳиссаи нах ё самтгирӣ, бо зиёд кардани минбаъдаи ҳаҷм дигар ба таври назаррас тағйир намеёбанд.

Азбаски композитҳои хоки дорои нахҳои табиӣ гетерогенӣ мебошанд, ҳаҷми хеле хурд метавонад минтақаи маҳаллиеро намояндагӣ кунад, ки зичии нах дар он баланд ё паст аст. Муҳаққиқон қарор доданд, ки ҳалли 22 µm/воксел барои моделсозии умумӣ муносибтар аст, зеро ҳаҷми калонтарро фаро мегирад. Аммо дар манбаъ каҷи алоҳидаи REV ё санҷиши омории наздикшавӣ, ки наздикшавии хусусиятҳоро бо афзоиши ҳаҷм нишон диҳад, пешниҳод нашудааст.

Тасвирҳо чӣ гуна сегментатсия шуданд?

Тасвирҳои томография бо плагини LABKIT дар ImageJ сегментатсия шуданд. Дар манбаъ вокселҳои сиёҳ холигиҳо ва вокселҳои хокистарӣ фазаи сахтро ифода мекунанд. Ковокиҳо ва нахҳое, ки ба сарҳади REV мерасиданд, аз ҳисобҳо хориҷ карда шуданд.

Таҳқиқот бо ҷудо кардани ковокӣ, гил ва нахҳои сорго маълумоти ҳаҷм ва самтгирии нахро тавлид кард; аммо гузориш нашудааст, ки таснифгари LABKIT чӣ гуна омӯзонида шуд, чанд тасвир дастӣ тамғагузорӣ гардид, дақиқии сегментатсия, ҳассосияти остона ва натиҷаҳои тасдиқи мустақил чӣ буданд. Хориҷ кардани объектҳои сарҳадӣ низ махсусан дар ҳаҷмҳои хурд метавонад ба ҳиссаи ҳисобшудаи фаза таъсир расонад.

Тасвирҳои томография чӣ нишон медиҳанд?

Расми 6 дар саҳифаи 12-и манбаъ буриши виртуалии дувуандозаи намунаи бе нахро нишон медиҳад. Дар матритсаи хокистарранги гил ковокиҳои торики андозаҳои гуногун дида мешаванд. Расми 7 дар ҳамон саҳифа реконструксияи сеандозаи намунаи дорои %10 нахро пешниҳод мекунад ва тақсимоти нахҳоро дар тамоми ҳаҷм нишон медиҳад.

Расми 4 дар саҳифаи 11 нишон медиҳад, ки ковокӣ бо ҳиссаи массаи нах дар ҳар се ҳалли томографӣ меафзояд. Аммо арзишҳои мутлақи ковокӣ ба таври назаррас фарқ мекунанд. Дар намунаи дорои %10 нах ковокӣ дар 4 µm/воксел тақрибан %51, дар 10 µm/воксел тақрибан %45 ва дар 22 µm/воксел тақрибан %30 дода шудааст.

Самтгирии нахҳо чӣ гуна арзёбӣ шуд?

Тақсимоти назариявии тасодуфии самтгирии нахҳо дар манбаъ бо функсияи зерин ифода шудааст:

\[ f(\theta)=1-\cos(\theta) \]

Дар ин ҷо \(\theta\) кунҷи самтгирии нах аст. Ҳиссаи нахҳое, ки аз тасвирҳои томографӣ дар як фосилаи кунҷӣ ҷойгиранд, чунин муайян шудааст:

\[ R_{\mathrm{fibres}}(\theta)=\frac{N(\theta)}{N_{\mathrm{total}}} \]

\(N(\theta)\) шумораи нахҳоро дар фосилаи дахлдори самтгирӣ ва \(N_{\mathrm{total}}\) шумораи умумии нахҳоро нишон медиҳад.

Расми 5 каҷи томографии самтгирии намунаи дорои %5 нахро бо тақсимоти назариявии тасодуфӣ муқоиса мекунад. Гарчанде каҷҳо умуман монанданд, дар фосилаи 0°–60° фарқҳои равшан мавҷуданд. Муҳаққиқон инро бо маҳдудиятҳои омодасозии намуна алоқаманд карданд. Азбаски графики самтгирӣ дар манбаъ равшан танҳо барои намунаи %5 дода шудааст, барои ҳамаи ҳиссаҳои нах яксон тасодуфӣ будани самтгирӣ бо графикҳои ҷудогона нишон дода нашудааст.

Равиши сеқадамии гомогенизатсия чист?

Расми 3 дар саҳифаи 7-и манбаъ равиши аналитикиро дар се марҳила нишон медиҳад:

1. Муайян кардани фазаи сахти гил: Гили ковоки бе нах ба ду фаза — гили сахт ва ҳаво — ҷудо карда мешавад. Бо истифода аз гузаронандагии ченшудаи 0,886 W·m⁻¹·K⁻¹ ва ковокии томографӣ, гузаронандагии хоси номаълуми гили сахт бо моделҳои баръакси Maxwell, Russell ва Hadley ҳисоб карда мешавад.
2. Муайян кардани нахи сорго: Вақте нах ба матритсаи гили ковок илова мешавад, гузаронандагии ченшудаи композит, гузаронандагии матритса ва ҳаҷми нах барои ҳисоб кардани гузаронандагии хоси номаълуми нахи сорго бо муодилаи баръакси Glicksman истифода мешаванд.
3. Аз нав пешбинӣ кардани композит: Матритсаи гили ковок ва нахи сорго ҳамчун ду фаза қабул шуда, гузаронандагии самараноки композит бо моделҳои пайдарпай, параллел, Glicksman ва миёнаи геометрӣ ҳисоб карда мешавад.

Гузаронандагии самаранок дар модели унсурҳои ниҳоӣ чӣ гуна ҳисоб карда шуд?

Дар модели унсурҳои ниҳоӣ нахҳои сорго ҳамчун силиндрҳои кӯтоҳи ба таври тасодуфӣ самтгирифта ва ба ҳам надаромада дар дохили гил намояндагӣ шуданд. Ба ҷойи REV-и классикии кубӣ REV-и тунук ва росткунҷашакли бурида бо муносибати андозаҳои \(L_x \approx L_y \gg L_z\) истифода шуд.

Манбаъ мегӯяд, ки шартҳои сарҳадии градиенти якхелаи ҳарорат нисбат ба шартҳои омехтаи сарҳадӣ натиҷаҳои устувортар ва дақиқтар додаанд. Тамоси нах ва гил комил, яъне бе муқовимати гармии интерфейс, фарз карда шудааст.

Гузаронандагии самараноки гармӣ бо муодилаи зерин ҳисоб карда шуд:

\[ k_{\mathrm{eff}}= \frac{\left|\sum \mathrm{RFL11}\right|\,e} {S\,\Delta T} \]

Дар ин ҷо \(\sum \mathrm{RFL11}\) ҷараёни умумии реаксияи гармиро аз сарҳади модел; \(e\) ғафсии REV дар самти градиенти ҳарорат; \(S\) масоҳати рӯйе, ки шартҳои сарҳадии ҳарорат ба он татбиқ шудаанд; ва \(\Delta T\) фарқи ҳарорат байни рӯйҳои муқобилро нишон медиҳад.

Дар матни манбаъ тағйирёбанда дар баъзе ҷойҳо ҳамчун “PRFL11” ва дар муодила ҳамчун “RFL11” дида мешавад. Ин фарқи навишт шарҳ дода нашудааст.

Модели Glicksman чӣ гуна таъриф шудааст?

Модели Glicksman дар манбаъ барои муҳити дуфазае, ки аз фазаи ҳаво ва нахҳо ё зарраҳои ба таври тасодуфӣ паҳншуда иборат аст, чунин дода шудааст:

\[ k_{\mathrm{eff}} = (1-f_v)k_{\mathrm{fluid}} + f_v\frac{1}{3}k_{\mathrm{fib}} \]

\(k_{\mathrm{eff}}\) гузаронандагии самараноки гармӣ; \(k_{\mathrm{fluid}}\) барои ҳаво 0,026 W·m⁻¹·K⁻¹; \(k_{\mathrm{fib}}\) гузаронандагии нах ва \(f_v\) ҳиссаи ҳаҷмиро ифода мекунад.

Бояд бодиққат пайгирӣ шавад, ки модел дар кадом марҳила барои низоми ҳаво–нах ва дар кадом марҳила барои низоми гили ковок–нах мутобиқ карда шудааст. Дар марҳилаи сеюми гомогенизатсия истилоҳи «моеъ» бо матритсаи самараноки гили ковок иваз мешавад.

Модели Bruggeman чиро ифода мекунад?

Модели Bruggeman ҳамчун шакли мутобиқшудаи равиши Maxwell барои зарраҳои силиндрӣ пешниҳод шудааст:

\[ k_{\mathrm{eff}} = k_{\mathrm{mat}} \left[ 1- \left( 1-\frac{k_{\mathrm{fib}}}{k_{\mathrm{mat}}} \right) \frac{\frac{2}{3}f_v\delta_i} {1+(\delta-1)f_v} \right] \]

Параметри шакл дар манбаъ чунин таъриф шудааст:

\[ \delta= \frac{5k_{\mathrm{mat}}+k_{\mathrm{fib}}} {3(k_{\mathrm{mat}}+k_{\mathrm{fib}})} \]

Дар муодила \(\delta_i\) истифода шудааст, аммо танҳо \(\delta\) таъриф шудааст. Шарҳ дода нашудааст, ки истилоҳи дорои зернавис тағйирёбандаи ҷудогона аст ё фарқи ҳуруфчинӣ.

Моделҳои пайдарпай ва параллел кадом ҳудудҳоро медиҳанд?

Модели пайдарпай ҳудуди поёнии Wiener-ро ифода мекунад, ки дар он фазаҳо нисбат ба ҷараёни гармӣ пайдарпай ҷойгир шудаанд:

\[ \frac{1}{k_{\mathrm{eff}}} = \frac{f_{v,f}}{k_{\mathrm{fib}}} + \frac{f_{v,m}}{k_{\mathrm{mat}}} \]

Модели параллел ҳудуди болоии Wiener-ро медиҳад, ки дар он фазаҳо ба ҷараёни гармӣ параллел ҷойгир шудаанд:

\[ k_{\mathrm{eff}} = f_{v,f}k_{\mathrm{fib}} + f_{v,m}k_{\mathrm{mat}} \]

\(f_{v,f}\) ҳиссаи ҳаҷмии нах ва \(f_{v,m}\) ҳиссаи ҳаҷмии матритсаро нишон медиҳанд. Интизор меравад, ки рафтори воқеии композити тасодуфӣ байни ин ду ҳудуди идеалӣ бошад.

Модели миёнаи геометрӣ чӣ гуна навишта шудааст?

Манбаъ модели миёнаи геометриро чунин додааст:

\[ k_{\mathrm{eff}} = k_{\mathrm{fib}}^{\,f_{v,f}} \, k_{\mathrm{mat}}^{\,\phi+f_{v,m}} \]

Дар ин ҷо \(\phi\) ковокӣ аст. Азбаски дар атрофи муодила ба қадри кофӣ равшан ҷудо карда нашудааст, ки матритса гили ковок аст ё танҳо ҳаҷми гили сахт, муносибати дараҷаҳо бо ҷамъбасти ҳаҷмҳо бояд аз рӯи манбаъ пурра аз нав сохта шавад.

Чаро модели Maxwell интихоб шуд?

Модели Maxwell фарз мекунад, ки дар матритсаи сахти пайваста ковокиҳои сферии ба ҳам таъсирнакунанда мавҷуданд:

\[ k_{\mathrm{eff}} = k_{\mathrm{mat}} \frac{ 2k_{\mathrm{mat}}+k_{\mathrm{fluid}} -2\phi(k_{\mathrm{mat}}-k_{\mathrm{fluid}}) }{ 2k_{\mathrm{mat}}+k_{\mathrm{fluid}} +\phi(k_{\mathrm{mat}}-k_{\mathrm{fluid}}) } \]

Муҳаққиқон арзёбӣ карданд, ки ковокиҳои гил ба дохилшавиҳои сферӣ нисбат ба ҳуҷайраҳои кубии модели Russell наздиктаранд. Он ки фарқи калонтарини байни натиҷаҳои Russell ва Maxwell тақрибан %5 буд, ҳамчун ҳассосияти маҳдуд байни ин ду модел шарҳ дода шудааст.

Модели Russell чӣ гуна таъриф шудааст?

Модели Russell сохтори ковокеро ифода мекунад, ки аз ҳуҷайраҳои кубии ба таври пайдарпай ва параллел тартибёфта иборат аст:

\[ k_{\mathrm{eff}} = k_{\mathrm{mat}} \left[ \frac{ \phi^{2/3} + \frac{k_{\mathrm{mat}}}{k_{\mathrm{fluid}}} (1-\phi^{2/3}) }{ \phi^{2/3}-\phi + \frac{k_{\mathrm{mat}}}{k_{\mathrm{fluid}}} (1+\phi-\phi^{2/3}) } \right] \]

Натиҷаҳои ин модел дар ҳалли интихобшуда ба Maxwell наздик буданд.

Модели Hadley кадом иттилои иловагиро истифода мебарад?

Модели Hadley тақсимоти фазоӣ ва шакли ковокиҳо ё зарраҳоро бо ду коэффисиент ба ҳисоб мегирад:

\[ \frac{k_{\mathrm{eff}}}{k_{\mathrm{fluid}}} = (1-\alpha_0) \frac{ \phi f_0+ \frac{k_{\mathrm{mat}}}{k_{\mathrm{fluid}}}(1-\phi f_0) }{ 1-\phi(1-f_0)+ \phi(1-f_0)\frac{k_{\mathrm{mat}}}{k_{\mathrm{fluid}}} } + \alpha_0 \frac{ 2\left(\frac{k_{\mathrm{mat}}}{k_{\mathrm{fluid}}}\right)^2(1-\phi) + (1+2\phi)\frac{k_{\mathrm{mat}}}{k_{\mathrm{fluid}}} }{ (2+\phi)\frac{k_{\mathrm{mat}}}{k_{\mathrm{fluid}}} +1-\phi } \]

\[ f_0=0{,}8+0{,}1\phi \]

Манбаъ \(\log\alpha_0\)-ро ҳамчун функсияи қисм-қисм вобаста ба ковокӣ таъриф кардааст, аммо шохаҳои равшани функсияро надода, ба кори аслии Hadley равона кардааст. Аз ин рӯ танҳо бо истифода аз ин preprint ҳисоби Hadley-ро пурра бозтавлид кардан мумкин нест.

Гузаронандагии нахи сорго чӣ гуна баръакс ҳисоб карда шуд?

Дар манбаъ муносибати баръакси Glicksman чунин дода шудааст:

\[ k_{\mathrm{SG},s} = \frac{3}{2-f_s} \, \frac{ k_{\mathrm{eff}} - (1-f_v)k_{\mathrm{mat}\%,\mathrm{eff}} }{ f_v } \]

Бо ин муодила, бо истифода аз маълумоти 22 µm/воксел, гузаронандагии миёнаи хоси нахи сорго 0,407 W·m⁻¹·K⁻¹ ҳисоб карда шуд.

Аммо рамзи \(f_s\) дар муодила дар матн, ҷадвалҳо ё рӯйхати номгузорӣ таъриф нашудааст. Арзишҳои гузаронандагии нах, ки аз ҳар ҳиссаи нах алоҳида гирифта шудаанд, миёна, инҳирофи стандартӣ ва фосилаи номуайянии онҳо низ гузориш нашудаанд.

Чаро гузаронандагии гармӣ кам шуд?

Таҳқиқот ду механизми асосиро пешниҳод мекунад:

1. Тағйири фаза: Қисми фазаи зичтари гил бо нахҳои соргои зичиашон пасттар иваз шудааст.
2. Ковокӣ ва печидании роҳ: Иловаи нах миқдори холигиро зиёд карда, нахҳо ва ковокиҳо роҳи сахти гузариши ҷараёни гармиро дароз кардаанд.

Азбаски гузаронандагии гармии ҳаво аз гили сахт пасттар аст, зиёд шудани ковокӣ метавонад гузаронандагиро дар намунаи хушк кам кунад. Аммо агар ковокиҳо бо об пур шаванд, ҳамин раванд метавонад идома наёбад. Азбаски таҳқиқот танҳо намунаҳои хушкшударо омӯхтааст, рафтори маводи намнок номаълум аст.

«Мувофиқати комили модел» чӣ гуна бояд тафсир шавад?

Каҷи Glicksman ба натиҷаҳои таҷрибавӣ хеле наздик баромад. Бо вуҷуди ин, гузаронандагии нах 0,407 W·m⁻¹·K⁻¹ бо ҷойгир кардани гузаронандагиҳои таҷрибавии композит ба муодилаи баръакси Glicksman муайян карда шуд. Истифодаи дубораи ҳамон параметр дар муодилаи пешрави Glicksman табиатан боиси он мешавад, ки модел ба ҳамон маҷмӯи маълумот натиҷаҳои наздик диҳад.

Аз ин рӯ мувофиқати Glicksman нишон медиҳад, ки модел бо маълумот мувофиқ аст; аммо худ ба худ муваффақияти пешгӯиро дар намунаҳои нав ва мустақил исбот намекунад. Барои тасдиқи мустақил бояд гузаронандагии нах бо усули дигар чен карда шавад ё композитҳои наве пешгӯӣ шаванд, ки дар муайян кардани параметр истифода нашудаанд.

Оё модели унсурҳои ниҳоӣ тасдиқи мустақил медиҳад?

Модели унсурҳои ниҳоӣ азбаски геометрияи муфассалтар аз моделҳои аналитикиро истифода мебарад, назорати иловагӣ медиҳад. Нахҳои кӯтоҳ ва номунтазам бо REV-и тунуки росткунҷа ва шартҳои сарҳадии градиенти якхелаи ҳарорат намояндагӣ шуданд. Фарқ аз арзишҳои таҷрибавӣ тақрибан %1–6 гузориш шуд.

Бо вуҷуди ин, модел боз ҳам гузаронандагии нахеро истифода мебарад, ки бо усули баръакси Glicksman ҳисоб шудааст ва дар интерфейси гил–нах тамоси комили гармиро фарз мекунад. Аз ин рӯ он аз модели аналитикӣ комилан мустақил нест. Тақсимоти геометрияи нах, наздикшавии шабака, шумораи унсурҳо ва тафсилоти номуайянии ададӣ низ дар ин preprint пурра дода нашудаанд.

Таҳқиқот кадом натиҷаҳоро дастгирӣ мекунад?

• Бо зиёд шудани ҳиссаи нахи сорго гузаронандагии гармии намунаҳои хушки таҳқиқшуда мунтазам кам шуд.
• Арзишҳои 0,886 ва 0,508 W·m⁻¹·K⁻¹ ба камшавии тақрибан %42,7 байни намунаи истинод ва намунаи дорои %10 нах мувофиқанд.
• Зичии хушк аз 1924,13 то 1068,67 kg·m⁻³ кам шуд.
• Ковокии томографӣ бо ҳиссаи нах зиёд шуд.
• Ковокии ҳисобшуда аз андозаи воксел сахт вобаста аст.
• Дар намунаи дорои %5 нах, самтгирии нах умуман ба тақсимоти тасодуфӣ наздик буд.
• Маълумоти 22 µm/воксел барои моделсозии макроскопӣ афзал дониста шуд, зеро ҳаҷми калонтарро фаро мегирад.
• Моделҳои Maxwell ва Russell барои гузаронандагии гили сахт натиҷаҳои ба ҳам наздик доданд.
• Модели Hadley, хусусан бо зиёд шудани ковокӣ, аз дигар моделҳо натиҷаҳои фарқкунандатар дод.
• Модели Glicksman ва модели унсурҳои ниҳоӣ тавонистанд равиши таҷрибавии гузаронандагиро инъикос кунанд.

Таҳқиқот чиро исбот намекунад?

• Камшавии %27, ки дар манбаъ навишта шудааст, аз арзишҳои ибтидоӣ ва ниҳоии ҷадвал тасдиқ намешавад.
• Гузаронандагии хоси нахҳои сорго мустақиман таҷрибавӣ чен нашудааст.
• Нишон дода нашудааст, ки арзиши 0,407 W·m⁻¹·K⁻¹ барои ҳамаи навъҳои сорго, қисмҳои поя ва шароити намӣ эътибор дорад.
• Исбот нашудааст, ки маводи дорои %10 нах маҳсулоти гарминигоҳдории мутобиқ ба меъёрҳои сохтмонӣ аст.
• Нишон дода нашудааст, ки мавод барои истифода ҳамчун хишти борбардор устувории кофии фишорӣ ё хамишӣ дорад.
• Нишон дода нашудааст, ки дар шароити намнок гузаронандагии гармӣ ҳамин қадар паст мемонад.
• Муқовимат ба об, борон, эрозия, яхкунӣ–обшавӣ, вайроншавии биологӣ ё оташ чен нашудааст.
• Истеъмоли энергия ва бароҳатии дохилӣ дар девор ё бинои андозаи пурра тасдиқ нашудаанд.
• Ба таври қатъӣ ҷудо карда нашудааст, ки афзоиши ковокӣ танҳо аз иловаи нах ба вуҷуд омадааст ва аз фарқҳои зичкунӣ ё хушккунӣ таъсир нагирифтааст.
• Нишон дода нашудааст, ки модели Glicksman дар маҷмӯи мустақили маълумот бартарӣ дорад.
• Исбот нашудааст, ки ҳаҷми 22 µm/воксел REV-и дақиқ ва аз ҷиҳати оморӣ наздикшуда мебошад.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот кадомҳоянд?

• Панҷ ҳиссаи гуногуни нахи сорго дар як чаҳорчӯбаи таҷрибавӣ муқоиса шуданд.
• Ченкуниҳои гузаронандагии гармӣ бо тасвирҳои микроструктура алоқаманд карда шуданд.
• Томографияи рентгенӣ имкон дод, ки мавод бидуни вайрон кардан сеандоза таҳлил шавад.
• Бо истифода аз се андозаи воксел тавозуни ҳал–ҳаҷми намояндагӣ арзёбӣ шуд.
• Илова бар ковокӣ, ҳаҷм ва самтгирии нах низ миқдорӣ карда шуданд.
• Моделҳои аналитикӣ на танҳо барои пешгӯии пешрав, балки барои баръакс ҳисоб кардани хусусиятҳои хоси фазаҳо истифода шуданд.
• Бо ҳудудҳои пайдарпай ва параллели Wiener доираи физикии натиҷаҳои модел нишон дода шуд.
• Натиҷаҳои аналитикӣ бо равиши унсурҳои ниҳоӣ муқоиса шуданд.
• Манбаъ зичии хушк ва гузаронандагии гармиро якҷо гузориш кардааст.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот кадомҳоянд?

• Таҳқиқот preprint-и аз тақриз нагузашта аст.
• Ҳисоби фоизии коҳиш аз 0,886 то 0,508 дар манбаъ ба таври хато ё шарҳдоданашуда %27 дода шудааст.
• Шумораи намунаҳо ва такрорҳои ченкунӣ зикр нашудааст.
• Таърифи омории арзишҳои ±-и гузоришшуда шарҳ дода нашудааст.
• Дақиқии дастгоҳи ±%10 барои KD2Pro бо парокандагиҳои хурди ҷадвал ба буҷети ягонаи номуайянӣ табдил дода нашудааст.
• Усули чен кардани зичии хушк низ шарҳ дода нашудааст.
• Гуфта нашудааст, ки ҳиссаи %30 оби омехта ба кадом асоси масса ё ҳаҷм такя мекунад.
• Дар ҷадвали умумӣ тақсимоти дарозӣ, диаметр, сохтори холигӣ ва зичии нахҳои сорго дода нашудааст.
• Зичиҳои нах ва гил ва муодилаи равшани табдили ҳиссаи масса ба ҳиссаи ҳаҷм дода нашудаанд.
• Таҳлили дақиқӣ ва ҳассосияти сегментатсияи томография пешниҳод нашудааст.
• Хориҷ кардани ковокиҳо ва нахҳои дар сарҳади REV метавонад ба ҳиссаҳои фаза таъсир расонад.
• Байни натиҷаҳои 4, 10 ва 22 µm/воксел фарқи хеле калон дар ковокӣ вуҷуд дорад.
• Ҳалли 22 µm/воксел ковокиҳои майдаро аз даст медиҳад.
• Интихоби REV бо санҷиши наздикшавии оморӣ нишон дода нашудааст.
• Муқоисаи самтгирии тасодуфӣ равшан танҳо барои намунаи %5 пешниҳод шудааст.
• Функсияи қисм-қисми \(\alpha_0\) дар модели Hadley дар манбаъ мавҷуд нест.
• Дар муодилаи Bruggeman \(\delta_i\) истифода шудааст, аммо танҳо \(\delta\) таъриф шудааст.
• \(f_s\) дар муодилаи баръакси Glicksman таъриф нашудааст.
• Гузаронандагии нах мустақиман чен нашудааст ва фосилаи номуайянӣ дода нашудааст.
• Пешгӯии пешрави Glicksman азбаски параметри баръакс аз ҳамон модел гирифташударо истифода мебарад, қисман даврӣ аст.
• Модели унсурҳои ниҳоӣ тамоси комили гармии гил–нахро фарз мекунад.
• Сохтори шабакаи унсурҳои ниҳоӣ, таҳлили наздикшавӣ ва тақсимоти муфассали геометрия гузориш нашудаанд.
• Баъзе ихтисораҳои модели Расми 9 дар матн ва рӯйхати номгузорӣ равшан таъриф нашудаанд.
• Танҳо намунаҳои хушкшуда ва кубии хурд омӯхта шудаанд.
• Санҷишҳои намӣ, самаранокии механикӣ, оташ ва устувории дарозмуддат анҷом дода нашудаанд.

Аҳамияти он аз нуқтаи назари гузашта, имрӯз ва оянда чист?

Илова кардани коҳ ва нахҳои растанӣ ба маводи хокӣ усули сохтмоние мебошад, ки таърихан истифода шудааст. Ин таҳқиқот равиши анъанавиро бо томографияи сеандоза, муайянкунии параметрҳои баръакс, гомогенизатсияи аналитикӣ ва моделсозии унсурҳои ниҳоӣ ба таври миқдорӣ меомӯзад.

Саҳми имрӯзаи он нишон додани муносибати байни гузаронандагии гармии хушки гили Boudry дорои нахи сорго ва микроструктура дар як чаҳорчӯбаи таҷрибавӣ мебошад. Махсусан нишон додани таъсири ҳалли томография ба ковокии ҳисобшуда ва хусусиятҳои фаза барои таҳқиқоти шабеҳи биокомпозитҳо аҳамияти методӣ дорад.

Дар оянда ченкуниҳои мустақими гузаронандагии нах, таҷрибаҳои гармӣ бо назорати намӣ, устувории механикӣ, ҷабби об, эрозия, оташ, устувории биологӣ ва санҷишҳои девори андозаи пурра заруранд. Ғайр аз ин, тасдиқи мустақили модел бояд бо намунаҳои наве анҷом дода шавад, ки барои муайян кардани параметрҳо истифода нашудаанд.

Усул ва натиҷаҳои таҳқиқот

Хулосаи техникии тарҳи таҳқиқот

Натиҷаҳои таҷрибавии гузаронандагии гармӣ ва зичӣ

Тағйироти фоизӣ нисбат ба истинод аз арзишҳои ҷадвали манбаъ бо муносибати \((0{,}886-k)/0{,}886\times100\) ҳисоб шудаанд. Ифодаи %27,1, ки манбаъ барои %10 нах додааст, бо ин ҷадвал мувофиқат намекунад.

Зичӣ ва гузаронандагӣ якҷо чӣ гуна тағйир ёфтанд?

Бо зиёд шудани ҳиссаи нах ҳам зичии хушк ва ҳам гузаронандагии гармӣ яксамт кам шуданд. Зичии намунаи дорои %10 нах нисбат ба истинод тақрибан %44,5 пасттар аст. Ин тағйири ҳамзамон нишон медиҳад, ки дар тарҳи таҷриба таъсири нах ва таъсири ковокӣ мустақилона ҷудо карда нашудаанд.

Ба ибораи дигар, таҳқиқот “хусусияти худи нахи сорго”-ро аз “таъсири холигиҳои иловагӣ, ки ҳангоми илова кардани нах ба вуҷуд меоянд” бо таҷрибаҳои ҷудогона чен накардааст. Моделҳои гомогенизатсия мекӯшанд ин ду саҳмро тавассути хусусиятҳои фаза ва ҳиссаҳои ҳаҷмӣ ҷудо кунанд.

Ковокӣ вобаста ба ҳал чӣ гуна тағйир ёфт?

Ҳар се ҳал ҳамон тамоюли афзоишро нишон доданд, аммо дар арзишҳои мутлақ фарқҳои калон пайдо шуданд. Каҷи 22 µm/воксел тақрибан хаттӣ менамуд ва азбаски ҳаҷми калонтарро фаро мегирифт, дар моделсозии минбаъда истифода шуд. Ин интихоб маънои онро надорад, ки ҳамаи ковокиҳои хурд чен шудаанд.

Ҳиссаи ҳаҷмии нах вобаста ба ҳал чӣ гуна тағйир ёфт?

Фарқи ҳал дар ҳиссаи ҳаҷмӣ ба гузаронандагии нах, ки баръакс ҳисоб шудааст, мустақиман таъсир мерасонад. Манбаъ натиҷаҳои 22 µm/вокселро намояндагитар қабул кардааст, аммо ҳассосияти гузаронандагии нахеро, ки аз се ҳал ба даст меояд, бо ҷадвали алоҳидаи номуайянӣ нишон надодааст.

Гузаронандагии ҳисобшудаи фазаи сахти гил

Дар ҳалли 22 µm/воксел фарқи байни моделҳо кам шудааст. Maxwell ва Russell арзишҳои ба ҳам наздик доданд, дар ҳоле ки Hadley махсусан дар ҳалли бориктар гузаронандагии баландтари гили сахтро талаб кардааст. Муҳаққиқон арзёбӣ карданд, ки Hadley барои кафкҳо ва маводи донагии хеле ковок муносибтар аст, дар ҳоле ки Maxwell барои гил намояндагитар мебошад.

Матритсаи самараноки гили ковок барои 22 µm/воксел

Арзишҳои ҷадвал бо воҳиди W·m⁻¹·K⁻¹ мебошанд. Фарқи байни Hadley ва Maxwell бо зиёд шудани ҳиссаи нах ва ковокӣ меафзояд. Манбаъ гузориш додааст, ки бузургтарин инҳирофи нисбӣ метавонад тақрибан ба %62 расад.

Гузаронандагии хоси ҳисобшудаи нахи сорго

Пешгӯиҳои композитии моделҳои аналитикӣ

Расми 8 дар саҳифаи 14 гузаронандагии таҷрибавиро бо моделҳои пайдарпай, параллел, миёнаи геометрӣ ва Glicksman муқоиса мекунад. Дар ҳиссаҳои пасти нах каҷҳо ба ҳам наздиканд. Бо зиёд шудани ҳаҷми нах фарқи байни ҳудудҳои пайдарпай ва параллел меафзояд.

Каҷи Glicksman ба нуқтаҳои таҷрибавӣ наздиктарин натиҷаро додааст. Модели пайдарпай бештар ҳудуди поёнӣ ва модели параллел ҳудуди болоиро ташкил кардааст. Муҳаққиқон гуфтаанд, ки азбаски фарқи гузаронандагии матритсаи гил ва нах хеле калон нест, ҳассосият ба геометрияи модел маҳдуд мондааст.

Муқоисаи модели ададӣ

Расми 9 дар саҳифаи 15 арзишҳои таҷрибавиро бо модели аналитикии Glicksman ва натиҷаҳои унсурҳои ниҳоӣ муқоиса мекунад. Ҳама каҷҳо нишон медиҳанд, ки бо зиёд шудани ҳаҷми нах гузаронандагӣ кам мешавад.

Натиҷаҳои асосие, ки расмҳо худ аз худ нишон медиҳанд

Тафсири мутавозини натиҷаҳо

Ҷадвали таҷрибавӣ равшан нишон медиҳад, ки нахи сорго метавонад гузаронандагии гармии композити гили хушкро кам кунад. Камшавӣ бо ҳиссаи нах мунтазам аст ва ҳамзамон бо коҳиши зичӣ рӯй медиҳад. Ин мустақимтарин ва камтар вобаста ба модел будани натиҷаи таҳқиқот аст.

Натиҷаҳои микроструктура зиёд шудани ковокиро бо иловаи нах дастгирӣ мекунанд; аммо андозаи мутлақи ковокӣ аз ҳалли томография вобаста аст. Аз ин рӯ «ковокии воқеӣ» набояд ҳамчун як арзиши қатъӣ, балки ҳамчун ченаке арзёбӣ шавад, ки аз андозаи ковокии ошкоршаванда ва ҳаҷми таҳлилшуда вобаста аст.

Моделҳои аналитикӣ барои шарҳ додани муносибати микроструктура–гузаронандагӣ муфиданд; аммо ҳисоб кардани баъзе параметрҳо бо роҳи баръакс аз ҳамон таҷрибаҳо тасдиқи моделро қисман даврӣ мекунад. Муқоисаи унсурҳои ниҳоӣ далели иловагӣ медиҳад, аммо хусусияти мустақиман ченшудаи нах ва намунаи мустақили тасдиқ мавҷуд нест.

Аз ин рӯ таҳқиқот дастгирӣ мекунад, ки гили дорои нахи сорго дар ҳолати хушк метавонад гузаронандагии гармии пасттар дошта бошад; аммо дар бораи самаранокии умумии сохтмонӣ, амнияти механикӣ ё устувории дарозмуддати мавод хулоса намедиҳад.

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: Thermal conductivity and microstructure of a novel clay-sorghum fiber biocomposite: Analytical homogenization models and X-ray computed tomography

Муаллифон ва тартиби дуруст: Hamidou Sankara; Ousmane Coulibaly; Dominique Baillis; Naïm Naouar; Mohammed Zaidi; Marion Fourmeau.

Мутобиқати муаллиф–муассиса:

• Hamidou Sankara: CNRS–INSA Lyon LaMCoS ва Université Joseph Ki-Zerbo LPCE.
• Ousmane Coulibaly: Université Joseph Ki-Zerbo LPCE.
• Dominique Baillis: CNRS–INSA Lyon LaMCoS.
• Naïm Naouar: CNRS–INSA Lyon LaMCoS.
• Mohammed Zaidi: CNRS–INSA Lyon LaMCoS.
• Marion Fourmeau: CNRS–INSA Lyon LaMCoS.

Муассисаҳо:

• CNRS, INSA Lyon, LaMCoS, UMR5259, 69621 Villeurbanne, France.
• Université Joseph Ki-Zerbo, LPCE, 03 BP 7021 Ouagadougou, Burkina Faso.

Ҳаммуаллифи аввал: Маълумот дар бораи саҳми баробар ё ҳаммуаллифии аввал дода нашудааст.

Муаллифи масъул: Hamidou Sankara.

Суроғаи тамос: sankarah461@gmail.com

DOI:10.2139/ssrn.6926473

Пайванди расмии манбаъ:https://ssrn.com/abstract=6926473

Платформаи нашр: SSRN.

Соли нашр: 2026.

Шумораи саҳифаҳо: 21.

Рӯзи дақиқи нашр: Дар матни таҳқиқот равшан навишта нашудааст. Дар метамаълумоти файли версияи боршуда санаи охирини тағйир 12 июни 2026 аст; ин маълумот набояд бо санаи дақиқи аввалин пешниҳоди SSRN яксон ҳисобида шавад.

Навъи манбаъ: Мақолаи таҳқиқотии preprint, ки ченкунии таҷрибавии гармӣ, томографияи сеандозаи рентгенӣ, муайянкунии параметрҳои баръакс, гомогенизатсияи аналитикӣ ва моделсозии унсурҳои ниҳоиро дар бар мегирад.

Ҳолати тақриз: Таҳқиқот аз тақриз нагузаштааст. Натиҷаҳо ва параметрҳои модел бояд бо дарназардошти ин маҳдудият арзёбӣ шаванд.

Маҷалла: Маълумоти маҷаллаи тақризшаванда мавҷуд нест.

Ношири аслӣ: Ношири маҷаллаи тақризшаванда вуҷуд надорад; таҳқиқот дар платформаи preprint-и SSRN пешниҳод шудааст.

Ҳолати версияи тақризшуда: Дар санҷиши унвон ва DOI аз 5 августи 2026 версияи маҷаллаи тақризшудаи ҳамин таҳқиқот тасдиқ нашудааст.

Саҳмҳои муаллифон: Дар манбаъ изҳороти ҷудогонаи саҳми муаллифон бо CRediT вуҷуд надорад.

Маблағгузорӣ: Дар манбаъ изҳороти равшани маблағгузорӣ вуҷуд надорад.

Бархӯрди манфиатҳо: Дар манбаъ изҳороти ҷудогонаи бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад. Ин камбудӣ набояд ҳамчун набудани бархӯрди манфиатҳо тафсир шавад.

Дастрасии маълумот: Барои ҳаҷмҳои томография, файлҳои сегментатсия, ченкуниҳои хоми KD2Pro ё ҷадвалҳои коркардшудаи маълумот пайванди оммавии анбор дода нашудааст.

Дастрасии код: Барои ҳисобҳои аналитикӣ, ҷараёни коркарди тасвир ё модели унсурҳои ниҳоӣ анбори оммавии код нишон дода нашудааст.

Нармафзор ва воситаҳои асосии истифодашуда: Нармафзори реконструксияи Xact; плагини LABKIT дар ImageJ; барои ҳисобҳои унсурҳои ниҳоӣ дар матн ба равиши ABAQUS ишора шудааст, аммо версияи дақиқ ва файлҳои модел дода нашудаанд.

Ин мақолаи тоҷикӣ пас аз баррасии матни таҳқиқоти боршуда, 14 муодила, ҳафт ҷадвал, нӯҳ расм, ченкуниҳои таҷрибавӣ, таҳлилҳои томография, моделҳои аналитикӣ, муқоисаи унсурҳои ниҳоӣ, муҳокима ва қисми натиҷаҳо омода шудааст. Ягон натиҷаи илмии берунӣ, ки дар таҳқиқот мавҷуд нест, илова нашудааст. Санҷиши беруна танҳо барои тасдиқи библиографии сабти SSRN, DOI, платформаи нашр ва ҳолати версияи тақризшуда истифода шудааст.

Муҳимтарин номувофиқии дохилии манбаъ ин аст, ки коҳиш аз 0,886 то 0,508 W·m⁻¹·K⁻¹ тақрибан %27 гузориш шудааст. Рақамҳои дода шуда тақрибан %42,7 камшавӣ медиҳанд. Дар ин мақолаи тоҷикӣ рақамҳои аслӣ ва иддаои фоизии манбаъ ҷудогона нигоҳ дошта шудаанд ва хато хомӯшона ислоҳ нашудааст.

Масъалаҳои дигари номуайянӣ инҳоянд: \(f_s\)-и таърифнашуда дар муодилаи баръакси Glicksman, \(\delta_i\)-и таърифнашуда дар муодилаи Bruggeman, функсияи нопурраи қисм-қисми \(\alpha_0\) дар модели Hadley, асоси номуайяни %30 оби омехта, набудани такрорҳои таҷриба, дода нашудани таърифи омории арзишҳои ±, набудани тафсилоти табдили масса–ҳаҷм, гузориш нашудани тасдиқи сегментатсия ва шарҳ дода нашудани баъзе ихтисораҳои модел дар Расми 9.

Таҳқиқот дастгирӣ мекунад, ки илова кардани нахи сорго метавонад зичӣ ва гузаронандагии самараноки гармиро дар намунаҳои хушки гили Boudry-и таҳқиқшуда кам кунад. Таҳқиқот далели мутобиқати механикӣ, мутобиқати стандарти сохтмонӣ, самаранокии муҳити намнок, амнияти оташ, устувории дарозмуддат, сарфаи энергияи бинои андозаи пурра ё мутобиқати маҳсулоти тиҷоратиро пешниҳод намекунад.