ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обзор исследований по экранной изоляции из "Методы теплового расчета экранной изоляции " Коэффициент эффективности экранирования т] в простейшем случае бесконечного плоского слоя с числом экранов iV l и абсолютно черными граничными стенками. [c.8] В слоисто-вакуумной изоляции теплообмен между экранами осуществляется излучением (Я,изл), теплопроводностью твердого тела (экранов) Хт.т и остаточными газами (Хзф.г), т. е. [c.10] После проведенной оценки влияния каждой составляющей теплопереноса при изменении толщины, авторы приходят к выводу, что в слоисто-вакуумных изоляциях на основе алюминиевой фольги и стеклобумаги СБР-М при свободной укладке слоев основная доля теплопереноса падает на остаточные газы. Но так как Яэфгг есть функция Р, то и Хаф также есть функция Р, где Р — давление остаточных газов, которое согласно проведенным измерениям является функцией толщины. При этом наибольшие значения давлений наблюдаются в средних зонах, поэтому и Яэф.гг в этих зонах наибольшие, а следовательно, наибольшие и Обобщая сказанное, авторы делают заключительный вывод даже в том случае, когда давление среды, в которой находится образец, ниже 1-10-3 Н/м эффективный коэффициент теплопроводности следует рассматривать как функцию температуры и остаточного давления в слоях изоляции, т. е. Яэф=/( , Р). где Р=Р(б). [c.11] Различие закономерностей лучистого теплообмена, теплопроводности и конвекции, участвующих в переносе тепла в экранной изоляции, сильно осложняет решение задачи даже в тех случаях, когда все три процесса протекают независимо друг от друга. После введения К. Хенки понятия эквивалентного коэффициента теплопроводности воздуха появилась возможность производить расчеты теплопередачи через воздушные прослойки, пользуясь простыми формулами теплопередачи через твердые тела. Этот эквивалентный коэффициент теплопроводности, объединяющий все три вида теплопередачи в одну расчетную величину, зависит от толщины воздушной прослойки, радиуса ее кривизны, характера ограничивающих ее поверхностей и т. д. [c.11] Все сказанное автором об оптимальной толщине относится к одной прослойке. Если же имеющееся в распоряжении пространство разделить листами алюминия или фольгой на прослойки с толщиной, исключающей появление конвективной составляющей теплообмена, то эффективность воздушной прослойки резко возрастет. Исследованию теплопередачи через жидкостные и газовые прослойки и определению толщины, при которой перестает существовать конвективная составляющая, посвящено много работ как советских, так и зарубежных ученых. [c.12] В работе (Л. 8] систематизирован экспериментальный материал по теплопередаче через газовые и жидкостные прослойки различной формы, в том числе через сферические газовые прослойки. В работе [Л. 10] исследуются закономерности конвективной составляющей теплопере-носа в слоях стальфолевой изоляции с дистанцией листов 2—5 мм при давлении Р= 1- 47 кгс/см . [c.12] Значение (Яд-ЬЛ-м) определялось способом тарировки установки для каждого образца при рабочей разности М и атмосферном давлении, когда Як=Яг, где Яг—теплопроводность газа. Полученные результаты представлены в виде зависимости ек от GrPr для горизонтальных и вертикальных газовых прослоек. [c.12] Задавшись первоначально температурами экранов, определяют коэффициенты теплопередачи излучением алг, используя методы расчета, разработанные О. Е. Власовым и Г. Л. Поляком. Далее, исходя из вида теплопередачи соприкосновением (при вынужденном или свободном движении, в ограниченном или неограниченном пространстве), подбирают соответствующие уравнения подобия и подсчитывают определяющие параметры. По численным значениям определяющих критериев находят коэффициенты теплопередачи соприкосновением. При расчете через ограниченные прослойки со свободным движением среды по уравнениям подобия определяют эквивалентные коэффициенты теплопроводности. [c.13] После определения суммарных коэффициентов теплопередачи проверяют правильность выбранных температур по формуле (1-14). Если полученные температуры совпадают, остается подсчитать количество переданного тепла по формуле (ЫЗ). В случае несовпадения принятых температур с полученными следует принять последние за ориентировочные и сделать пересчет. [c.14] Изложенный способ требует большого объема вычислений и, кроме того, не позволяет непосредственно определить оптимальные количество и размещение экранов. Выбор оптимального варианта приходится производить, сравнивая результаты расчетов для различных условий. Экспериментальная часть работы [Л. 11], к сожалению, имеет существенный недостаток опыты проводились с применением только одного экрана, поэтому выводы об эффективности экранирования в зависимости от температур, размеров поверхностей, толщины прослоек, а также о влиянии температуры и размеров теплопри-емника на характер суммарной теплопередачи для многоэкранной изоляции требуют уточнения. [c.14] В работе [Л. 13], посвященной применению отражательной теплоизоляции в ограждающих конструкциях, показаны высокие теплоизоляционные свойства алюминиевой фольги при применении ее в качестве разделяющих поверхностей воздущной прослойки (армирование воздушной прослойки). Автор отмечает постоянство отражательной способности фольги и термического сопротивления армированной воздушной прослойки даже при самых неблагоприятных условиях. [c.14] Из экспериментальных исследований интерес представляют работы Л. 14—16]. В работе [Л. 14] отмечаются высокие эксплуатационные свойства многоэкранной изоляции, надежность ее работы в условиях вибрации, тепло мен, высоких температур и многократных увлажнений, Приводятся различные варианты конструкций многоэкранной изоляции, недостатком которых является наличие контактирующих поверхностей элементов, разделяющих экраны, а также возможность контактирования самих экранов по причине температурных короблений. Эта же причина может вызывать изменение толщины воздушной прослойки между экранами, что влечет за собой перераспределение температур в экранах. [c.14] Расчету температуры в многослойных экранах посвящена статья (Л. 39]. Рассматриваемая в ней экранная система расположена в газовом потоке, движущемся в канале. Температура центрального тела в отсутствие экранов может быть вычислена решением уравнения теплового баланса. Для каждого добавляемого экрана записывается добавочное уравнение теплового баланса. Получающаяся система из п уравнений содержит п неизвестных температур. Решение может быть найдено в виде элементарных функций. На примере такой простой системы объясняется общий аналитический метод решения более сложных систем, учитывающих внешнюю и внутреннюю радиацию и конвекцию. Сам метод и конечные выражения для определения температур экранов очень громоздки и требуют заранее вычисленных параметров. [c.18] Вернуться к основной статье