ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности расчета теплопроводности зернистых систем из "Теплопроводность смесей и композиционных материалов " Перечислим исходные параметры для расчета эффективной теплопроводности и приведем рекомендации и справочную литературу, содержащую указания о численных значениях рассматриваемых параметров. [c.94] Свойства частиц теплопроводность твердой 7,1 и газовой или жидкой компоненты при заданных температуре Т и давлении газа-наполнителя — можно найти в справочниках [16, 100, 113, 115]. [c.94] Средний размер частиц й и высоту шероховатостей Лш можно определить по рис. 3-12 и по табл. 3-1. [c.94] П ш отсутствии данных о величине Лш можно использовать крайние значения Лш.мин = 0, Лш.макс = = Ы0 2 и оценить зону разброса X. [c.94] Модуль упругости Еущ, материала зерен можно определить из справочной литературы, модуль упругости Ео зернистого материала оценить по формуле (3-52), а для руд 3 10 н1м (3 кг/см ) принять о = 6,5-10 (650 кг/см ). [c.94] Если величина относительной площади контакта г неизвестна, то при расчетах эффективной теплопроводности следует использовать ее крайние значения 1 10 5 т1 1 10 . [c.94] О точности расчета эффективной теплопроводности. Точность предсказания величины эффективной теплопроводности зернистых материалов зависит от степени достоверности сведений о пористости, о теплофизических свойствах компонент и о параметрах контакта. [c.95] Погрешности определения пористости и теплофизических свойств компонент, как правило, находятся в пределах 3—10%. Другие величины [d, уи уг, Аш) обычно задаются ориентировочно и погрешности их могут достигать больших значений. [c.95] При нормальных условиях поток тепла по контактам частиц пренебрежимо мал по сравнению с. общим потоком. Поэтому разброс параметров контакта мало сказывается на точности вычисления эффективной теплопроводности. При понижении давления газа-наполнителя (Я Ы0 2 мм рт. ст.) контактный перенос тепла вносит ощутимый вклад в общий поток и пренебрежение им приводит к существенному расхождению результатов расчета с опытными данными (в десятки раз и более). [c.95] Для отдельных групп материалов можно провести дополнительное уточнение значений параметров контактов. Сопоставляя результаты расчета с опытными данными в глубоком вакууме и при атмосферном давлении, можно выработать рекомендации относительно параметров Лш и г/i. Оказалось возможным разделить рассмотренные материалы на три группы по величине параметров контакта, определяемой механическими свойствами твердой компоненты, ее плотностью и пористостью системы. [c.95] Вторая группа объединяет мягкие материалы с большой плотностью (7-4-12) -10 кг/сж , как, например, свинец, уран, цирконий и др. [c.96] Остальные материалы занимают промежуточное положение по твердости и плотности (стальная дробь, стеклянные шарики, гранит дробленый, кварц плавленый). Для них можно принимать Лш= (14-8)-10-3, г/1= (54-10)-10-4. [c.96] О выборе эталонного зернистого материала. Степень совершенства аналитических выражений обычно оценивают путем сравнения расчетной величины эффективной теплопроводности с измеренной для зернистого материала, выбранного в качестве эталона. Погрешность экспериментальной установки или прибора также оценивается по измерению теплопроводности эталонного зернистого материала. [c.96] Часто в качестве эталона используются засыпки натурального кварцевого песка. По нашему мнению, этот выбор является весьма неудачным, поскольку эффективная теплопроводность песка колеблется в широких пределах, что вызвано следующими причинами теплопроводность частиц изменяется на порядок, от 54-10 вт/ (м-град) для кристаллического кварца до 1,5 вт/ (м-град) для плавленого песок природного происхождения занимает промежуточную область в зависимости от его химического состава форма частиц изменяется от острогранно-пирамидальной до округлой, в зависимости от предыстории зернистой системы, т. е. от способа образования зерен существенно (на порядок) колеблется высота микрошероховатостей и размер частиц. [c.96] Теоретическая оценка вероятной зоны разброса эффективной теплопроводности засыпки кварцевого песка, вызванного перечисленными причинами, показывает, что расхождение между эталонами может достигать 100%. Последнее вполне подтверждается сводкой экспериментальных данных, приведенных на рис. 3-1. [c.96] На наш взгляд, эталонный материал должен обладать прежде всего стабильностью свойств. Как показал анализ, наиболее стабильным является материал, имеющий следующие особенности округлая форма частиц (близкая к шаровой), минимальный разброс размеров частиц, величины шероховатости и теплопроводности частиц. [c.96] Из материалов с низкой теплопроводностью можно назвать засыпки шариков из оргстекла, полиэтилена, фторопласта. Для высокотеплопроводных материалов можно рекомендовать металлические шарики. [c.97] Вернуться к основной статье