Представлены результаты численного и экспериментального исследований эффективной теплопроводности дисперсных материалов с контрастными включениями. Численный анализ основан на использовании многомасштабного метода конечных элементов, позволяющего рассчитывать теплоперенос в средах с упорядоченным и хаотическим расположением включений. Анализируется влияние концентрации включений и способа их укладки на величину эффективного коэффициента теплопроводности. Опытное изучение коэффициента теплопроводности проведено для двух сред t гипс и органическое стекло с включением стальных шариков (d = 3 мм) с различной укладкой. Сравнение результатов измерений и численного моделирования позволяет верифицировать разработанный программный комплекс и определить границы применения имеющихся аналитических зависимостей