Коэффициенты теплопроводности для различных материалов

Как было сказано, коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества. В общем случае коэффициент теплопроводности зависит от температуры, давления и рода вещества в большинстве случаев коэффициент теплопроводности для различных материалов экспериментального определения коэффициента теплопроводности [Л. 122, 39, 143, 190, 193]. Большинство из них основано на измерении теплового потока и градиента температур в заданном веществе. [c.12]

Коэффициенты линейного расширения металлов и сплавов 28 Коэффициенты теплопроводности для различных материалов 30 Кузнечная сварка 140 Кристаллизация металла шва 163 Карбиды 176 [c.638]

Коэффициент теплопроводности для различных материалов неодинаков. Кроме того, для данного материала % зависит от температуры, удельного веса, влажности и в некоторой степени от давления. В таблице 2-1 даны ориентировочные значения Я, при 20° С. [c.23]

Как было сказано, коэффициент теплопроводности является физическим параметром вещества. В общем случае коэффициент теплопроводности зависит от температуры, давления и рода вещества. В большинстве случаев коэффициент теплопроводности для различных материалов определяется опытным путем. Известен ряд методов экспериментального определения коэффициента теплопроводности [Л. 189, 194, 259, 263]. Большинство из них основано на измерении теплового потока и градиента температур в заданном веществе. Коэффициент теплопроводности при этом определяется из соотношения [c.15]

Количество тепла, передаваемого в 1 час чер ез стенку площадью 1 и толщиной в 1 м при разности температур между нагреваемой и охлаждаемой сторонами в 1°С, называется коэффициентом теплопроводности. Для различных материалов колич ество тепла, передаваемого при указанных условиях, различно, следовательно,. материалы обладают различны.ми коэффициентами теплопроводности одни тела хорошо проводят тепло, другие плохо. [c.101]

Коэффициент теплопроводности является физическим параметром и зависит от химической природы вещества и его физического состояния (плотности, влажности, давления, температуры). Диапазоны изменения Л для различных материалов приведены на рис.2.1. [c.8]

Пользуясь методом регулярного режима, можно определять экспериментально коэффициенты температуропроводности различных материалов, а также и другие теплофизические параметры. Для этого проще всего создать условия нагревания или охлаждения выбранного образца материала при весьма больших критериях 5г. Такие условия сравнительно легко создать для материалов с небольшими коэффициентами теплопроводности (пористые, сыпучие материалы и пр.), помещая их (в соответствующей защит- [c.226]

Величина X оказывается весьма различной для разных материалов стенки и более или менее значительно зависит от температуры. Как показывает табл. 2-1, коэффициент теплопроводности наиболее высок у металлов, значительно ниже у неметаллических строительных материалов и достигает особенно низких значений у пористых материалов, применяемых специально для тепловой изоляции. Малая теплопроводность, т. е. хорошие изоляционные качества в последнем случае связаны с наличием пор, заполненных воздухом, теплопроводность которого весьма низка поэтому коэффициент теплопроводности пористых изоляционных материалов, как правило, тем меньше, чем ниже их объемный вес. Значения X для воздуха приведены в 2-5 (табл. 2-4). [c.96]

В металлах перенос тепла теплопроводностью в значительной мере определяется переносом энергии свободными электронами. Различия в коэффициенте теплопроводности разнообразных неоднородных материалов объясняются эффектом пористости. Для волокнистых материалов типичным нарушением однородности является анизотропия, проявляющаяся в неодинаковой теплопроводности в различных направлениях. Коэффициент теплопроводности зависит от температуры для многих металлов он уменьшается с повышением температуры по линейному закону. [c.9]

Зависимость коэффициента теплопроводности материала от его температуры. Коэффициент теплопроводности материала увеличивается с повышением его средней температуры, при которой происходит передача тепла. Для иллюстрации этого в табл. 3 приведены коэффициенты теплопроводности некоторых изоляционных материалов, определенные при различных температурах. [c.27]

Так как тела могут иметь различную температуру, а при наличии теплообмена и в самом теле температура будет распределена неравномерно, то в первую очередь важно знать зависимость коэффициента теплопроводности от температуры. Опыты показывают, что для многих материалов с достаточной для практики точностью зависимость коэффициента теплопроводности от температуры можно принять линейной [c.13]

Для различных веществ коэффициент теплопроводности Я различен и в общем случае зависит от структуры, плотности, влажности, давления и температуры. Все вместе взятое сильно затрудняет выбор правильного значения коэффициента теплопроводности. Поэтому при ответственных расчетах значение коэффициента теплопроводности следует определять путем специального изучения применяемого материала. В технических же расчетах значения коэффициента теплопроводности обычно принимаются по справочным таблицам. При этом надо следить лишь за тем, чтобы физические характеристики материала (структура, плотность, влажность, температура, давление) были соответственны. Так как при распространении тепла температура в различных частях тела различна, то в первую очередь важно знать зависимость коэффициента теплопроводности от температуры. Для большого числа материалов эта зависимость оказывается почти линейной, т. е. [c.10]

Для тепловой изоляции могут применяться любые материалы с низкой теплопроводностью. Однако собственно изоляционными обычно называют такие материалы, коэффициент теплопроводности которых при температуре 50—100° С меньше 0,2 Вт/(м-°С). Многие изоляционные материалы берутся в их естественном состоянии, например асбест, слюда, дерево, пробка, опилки, торф, земля и др., но большинство их получается в результате специальной обработки естественных материалов и представляет собой различные смеси. В зависимости от технологии обработки или процентного состава отдельных компонентов теплоизоляционные свойства материалов меняются. К сыпучим изоляционным материалам почти всегда добавляются связующие материалы, которые ухудшают изоляционные свойства. [c.200]

Рис. зло. Зависимость коэффициента теплопроводности, приведенной к нулевой пористости, от диаметра областей когерентного рассеяния для различных углеродных материалов [c.111]

Для разрушающихся теплозащитных материалов характерны высокий уровень рабочих температур и существенное изменение структуры материала. Оба этих фактора сильно отражаются на теплофизических свойствах вещества. Однако если учесть степень влияния изменений различных свойств на температурное поле в материале, то прежде всего следует выделить коэффициент теплопроводности. Изменениями других теплофизических параметров в инженерной практике часто пренебрегают. Так, хотя плотность может уменьшиться почти вдвое по мере роста температуры и разложения части компонент композиционного материала, на температурное поле влияет не она сама, а произведение плотности на теплоемкость. У большинства же реальных теплозащитных материалов теплоемкость с увеличением температуры возрастает (см. приложение), и изменение произведения рс, входящего в уравнение теплопроводности, оказывается в итоге ограниченным. Как правило, оно отклоняется от первоначального значения менее чем в 2 раза. [c.75]

В задачу этого раздела не входит детальный анализ зависимости коэффициента теплопроводности от температуры для различных теплозащитных материалов, поэтому мы ограничимся лишь общими схематическими представлениями. Для сравнения будут использованы также общие сведения из теории переноса тепла в жидкостях и газах. [c.75]

Комбинируя в кладке материалы с разными коэффициентам,и теплопроводности, можно получить Кладку трех принципиально различных типов, для каждой из которых существует своя область применения. Однослойная кладка (р ис. 203, а) или кладка из нескольких слоев, коэффициенты теплопроводности которых [c.402]

Различные физические тела обладают разными значениями коэффициента теплопроводности. Кроме того, для данного вещества коэффициент теплопроводности зависит от температуры, объемного веса, влажности, структуры и в некоторой мере от давления. При технических расчетах изменением Я с температурой обычно пренебрегают и принимают в качестве расчетного значение, среднее для того интервала температур, для которого предназначен данный материал. В приложении дается таблица значений коэффициента теплопроводности X для наиболее употребительных материалов., [c.13]

Коэффициент теплопроводности X. для различных твердых материалов [c.19]

Рассмотрим пример постановки задачи нестационарного тепло-переноса. Пусть дан длинный стальной трубопровод, покрытый слоем теплоизоляции, который предназначен для транспортировки теплоносителя. Трубопровод подключен в общую сеть. Необходимо определить нестационарный тепловой режим трубопровода в период пуска теплоносителя. Исходя из поставленной практической задачи, формулируем физическую модель процесса (рис. 1 -5). Дан двухслойный полый цилиндр бесконечной длины с внутренним радиусом ri и наружным Гз. Материалы слоев стенки цилиндра различны и имеют следующие теплофизические и конструктивные параметры первый слой —Xi, Си pi, ai, 6i( i, Гг) второй слой — Хг, С2, р2, 02. 62, (Г2, з). При этом коэффициенты теплопроводности и теплоемкости материала слоев меняются с температурой по линейному закону, а плотность остается при нагревании постоянной. Начальная температура обоих слоев одинакова, постоянна и равна Гн- В начальный момент времени внутренняя поверхность цилиндра подвергается воздействию горячей среды с тем- [c.30]

Рассмотрим вначале особенности температурного поля в шиповом экране. Для шипового экрана характерно наличие нескольких разнородных материалов разной конфигурации и с различными коэффициентами теплопроводности. [c.105]

За период 1953—1960 гг. в лаборатории тепловых приборов и измерений Ленинградского института точной механики и оптики разработана группа приборов и установок, предназначенных для скоростных измерений коэффициентов теплопроводности, температуропроводности и истинной теплоемкости различных материалов. Созданные приборы и установки по принципу работы и целевому назначению могут быть разделены на две группы. [c.3]

В тех случаях, когда требуется знать температурный ход коэффициента теплопроводности полупроводниковых материалов, а также более точно определить величину измерения проводятся на установке, представленной на рис. 8. Конструкция установки построена на том же принципе, что и прибор для измерения /-a при комнатных температурах, но приведена в соответствие с условиями измерения величины коэффициента теплопроводности в вакууме при различных температурах. В этом случае резко уменьшается методическая ошибка измерения величины /-а за счет исключения тепловых потерь, обусловленных теплопроводностью воздуха и конвективным теплообменом, а потери на излучение при малых перепадах температуры на образце малы и составляют небольшую долю от теплообмена в воздухе. [c.32]

Для проверки предлагаемого метода расчета температурных полей были изготовлены клинья с углами 6°, 8°30 и —-15°. С целью получения большого количества режимов клинья изготавливались из материалов с существенно различными коэффициентами теплопроводности (использовались парафин, эпоксидная смола,свинец и цинк). Все образцы изготавливались методом литья. В каждый из клиньев по его оси на расстоянии примерно 20—30 мм друг от друга заделывались по три термопары. Спаи и проволоки термопар заливались материалом образца в момент отливки самого образца. В свинцовых и цинковых образцах термопары изолировались специальной нитью из кремнеорганического волокна, пропитанного жидким стеклом. Участки выводов термопар из тела образцов заделывались в специальные латунные трубки диаметром 4 мм. Термопары изготовлялись из константановой проволоки диаметром 0,5 мм. [c.346]

Для стены, состоящей из нескольких материалов (например, участок с теплопроводным включением), электромодель выполняется из станиолевого листа различной проводимости, что достигается путем вырезания квадратной решетки в местах меньшей проводимости так, чтобы отношения проводимостей участков модели соответствовали отношению коэффициентов теплопроводности участков образца . [c.86]

Коэффициент пропорциональности X, в формуле (10.1) имеет размерность Вт/(м К) и называется коэффициентом теплопроводности. Коэффициент теплопроводности i. для различных веществ берут из справочных таблиц. Следует иметь в виду, что А, существенно зависит от температуры. Для больщинства материалов [c.125]

Опытным путем установлено, что коэффициент теплопроводности зависит от свойств вещества (его плотности, структуры, влажности и т.п.) и параметров состояния (давления, температуры). Значения X для различных веществ и условий сводятся в соответствующие таблицы. В ответственных случаях для специфических условий их определяют непосредственно в лаборатории. Зависимость X от температуры для больщинства материалов имеет линейный характер [c.64]

Достаточно часто встречаются ситуации, когда теплопроводность к меняется в зависимости от расстояния х. Это может происходить из-за того, что тело состоит из различных материалов или теплопроводность зависит от температуры. В большинстве случаев не имеется формулы для зависимости к от х, известны лишь дискретные значения к в расчетных точках. Тогда наша задача заключается в том, чтобы получить коэффициенты <3 и a y в уравнении (2.42) через теплопроводности кц,, кр, к в расчетных точках. Для этой цели можно применить различные интерполяции. Методика, которая будет использоваться в этой книге, основана на простой физической концепции и имеет множество преимуществ. Подробное обсуждение этой темы можно найти в [5, 6]. Здесь будет дана только рекомендуемая формулировка. [c.49]

В физических лабораториях коэффициенты теплопроводности строительных материалов определяются обычно на предварительно просушенных образцах, чтобы получить сравнимые коэффициенты теплопроводности для различных материалов, исключая влияние влажности на полученные результаты. В наружных ограждениях строительные материалы всегда имеют некоторую влажность, повышающую их теплопроводность. Вследствие этого пользоваться для теплотехнических расчетов ограждающих конструкций непосредственно коэффициентами теплопроводности, полученными для сухого материала, нельзя — эти коэффициенты необходимо увеличивать. Коэффициенты тепло-проЁодности ряда строительных материалов приведены в приложении 1. [c.27]

Вспененная теплоизоляция. Вспененная теплоизоляция имеет ячеистую структуру, образованную выделяющимся при вспенивании газом. Так как пена является неоднородным материалом, эффективная теплопроводность вспененной теплоизоляции зависит от ее объемной плотности, используемого для пенообразования газа и средней рабочей температуры. Теплопередача через вспененную изоляцию определяется конвекцией и излучением внутри ячеек и теплопроводностью твердого материала. Вакуумирование теплоизоляции является эффективным средством уменьшения ее теплопроводности, что указывает на наличие открытых ячеек в ее структуре, однако результирующие значения коэффициента теплопроводности вспененной изоляции все же значительно выше, чем у многослойной или у вакуумированной порошковой теплоизоляции. С другой стороны, диффузия атмосферных газов в ячейки может вызвать существенное повышение эффектиБного коэффициента теплопроводности. Повышение теплопроводности особенно значительно при диффузии в ячейки водорода и гелия. Данные по коэффициенту теплопроводности для различных вспененных материалов, используемых при криогенных температурах, представлены Кропшотом [60]. Из всех видов вспененной теплоизоляции. [c.44]

Коэффициент теплопроводности для большинства неметаллических твердых тел линейно изменяется с температурой. Ряд керамических веществ (окись бериллия, алюминия, двуокись титана и др.) имеет сложную температурную зависимость для коэффициента теплопроводности. Его велчина вначале падает, а затем возрастает за счет увеличения лучистого переноса тепла внутри этих тел. Указанные керамические. вещества являются твердыми диэлектриками и одновременно пористыми телами. Кроме них, многие твердые тела имеют не сплошное, а пористое или волокнистое строение Различные пористые материалы характеризуются наличием пустых промежутков (пор) между отдельными твердыми частицами. Часть этих пор представляет собой небольшие замкнутые объемы, а некоторые из них сообщаются между собой, образуя открытую пористость. Наполнителем пор может являться различная среда. Распространение тепла обусловливается совокупностью различных явлений. Внутри твердых частиц тела, а также в местах непосредственного контакта между ними тепло переносится за счет теплопроводности. В среде, заполняющей поры, перенос тепла осуществляется также теплопроводностью и, кроме того, за счет конвекции и теплового излучения. С увеличением размеров пор роль конвекции увеличивается. При уменьшении размеров пор и увеличении их количества имеет место одновременное уменьшение размеров твердых частиц, составляющих пористое тело. Это приводит к уменьшению поверхности соприкосновения между частицами, соответствующему увеличению контактного теплового сопротивления, а следовательно, уменьшению коэффициента теплопроводности. [c.9]

Наряду с изотропными материалами, для которых коэффициент теплопроводности во всех направлениях одинаков, в технике находят применение анизотропные материалы, у которых способность передавать теплоту теплопроводностью раалшша в различных направлениях. Это свойство анизотропных материалов обычно связано с особенностями их структуры (кристаллической, волокнистой, слоистой и Т.П.). В анизотропном теле угол между направлениями векторов q и grad 7 может быть меньше я, но всегда остается больше ж/2, что следует из второго закона термодинамики. Коэффициент теплопроводности для такого тела является не скаляром, как в выражении (4.3.1), а симметричным тензором второго ранга, что приводит к соответствутощему обобщению гипотезы Фурье [27, 55] [c.196]

Рис. 13. Кривые зависимостт коэффициента теплопроводности от среднего температурного градиента для различных материалов.

Потери теплоты через стенку печн тем выше, чем ниже теплопроводность огнеупорного и теплоизоляционного материалов X и больше толщина стенки /. Наиболее эффективный способ снижения тепловых потерь — использование огнеупорных и теплоизоляционных материалов с низким коэффициентом теплопроводности. В табл. 5.10.1 приведены значения Я в зависимости от температуры I для различных материалов, используемых при изготовлении печей. Удельный тепловой поток от теплопроводности [c.114]

В табл. 35 приведены вышеперечисленные величины и показатели для наиболее распространенных поршневых материалов. Для удобства сравнений все величины даны при нормальной температуре (20° С). С повышением температуры модуль упругости всех материалов снижается [58], [60], [61] в различной степени. Так, модуль упругости у серого чугуна СЧ-ХНММ снижается с 1,4 10 кгс/см при / = 20° С до 1,2 10 при I = 500° С, у стали 2X13 — с 2,2 10 до 1,85 10 и у сплава АК-4 — с 0,7 10 до 0,5 10 кгс/см (при повышении температуры до 300° С). Коэффициент линейного расширения увеличивается с повышением температуры для всех материалов. Так, в диапазоне температур 20—400° С для чугуна СЧ-ХНММ этот коэф--фициент возрастает с 8,9 до 14,5 10 на Г С. Изменение коэффициентов теплопроводности основных поршневых материалов приведено в табл. 36. Из таблицы видно, что у одних материалов теплопроводность с повышением температуры снижается (серые чугуны), у других повышается (алюминиевые сплавы). [c.188]

Различные исследователи дают эмпирические формулы зависимости коэффициента теплопроводности от влажности для отдельных материалов, но эти формулы применимы только для данного материала. Зависимости величин коэффициентов теплопроводности строительных материалов от их влажности для различных материалов, обработанные в виде таблиц, даны проф. А. У. Франчукам [31]. [c.27]

Экономически целесообразно не только уменьшать относительную поверхность стенок, цо и 1минимизир0вать сумму затрат на их сооружение и ремонт, а также на топливо, необходимое для покрытия потерь тепла стснками. Эти потери слагаются из тепла, отдаваемого вслед--ствие теплопроводности (95т), и тепла, аккумулируемого стенками (Qe/for). Первый вид потерь имеет место во всех печах, второй — только в печах периодического действия. Во всех случаях qti пропорционально коэффициенту теплопроводпости стенки ( ст — теплопроводность материала однослойной стенки или какого-либо ео слон, S — соответствующая толщина), а Qe/f T (с.м. гл. П1 и V)—величине( ст — удельная теплоемкость, рот—плотность материала стенки). Для различных материалов стенок значения Сст примерно одинаковы, а меньшим Лет соответствуют и меньшие рст-Для уменьшения необходимо снижение .ст, что также приводит к уменьшению Qe/f (такой же эффект вызывает и понижение рст). [c.16]

При трении фрикционного материала по металлам с различными значениями коэффициента теплопроводности Я в той паре, в которой металл обладает большим коэффициентом теплопроводности, поверхностная температура будет меньше, а температурный градиент во фрикционном материале — больше. Для этой пары значения коэффициента трения и износостойкость будут соответственно выше. На фиг. 327 показано изменение износостойкости вальцованной ленты 6КВ-10 при трении в одинаковых условиях по металлическим элементам, имеющим различную теплопроводность. Так, точка А получена при трении по стали 55ЛП, точка Б — по чугуну СЧ 15-32, а точка В — по биметаллическому шкиву, имеющему металлизированный слой, состоящий из 50% стали 10 и 50% Си. [c.551]

Для поперечно-обтекаемых пучков труб до последнего времени не было достаточно данных ни для введения температурного критерия, ни для обоснованного выбора определяющей температуры, которая в неявном виде учла бы влияние температурных условий. Поэтому различные авторы, располагая, по существу, одними и теми же экспериментальными материалами, приходили к различным выводам. Так, например, при составлении норм теплового расчета котельных агрегатов ЦКТИ издания 1945 г. (Л. 2] и ВТИ издания 1952 г. [Л. 3] на основе анализа экспериментальных работ по теплоотдаче В. М. Антуфьева и Л. С. Козаченко [Л. 33], Н. В. Кузнецова и В. А. Локшина [Л. 34] и ряда других даны различные рекомендации по выбору определяющей температуры в нормах ЦКТИ в качестве таковой принимается температура стенки, а в нормах ВТИ физические константы в критериях Nu и Re рекомендовано определять по различным температурам, причем коэффициент теплопроводности определяется по более высокой из температур потока и стенки, коэффициент вязкости — по более низкой, а удельный вес у или плотность р — по температуре потока. [c.63]

С. Создаются автоматизированные установки для измерения коэффициента теплопроводности сыпучих, волокнистых и пористых теплоизоляционных материалов в интервале температур от—120 до 1300° С при различных давлениях газа-наполнителя, для измерения коэффициента температуропроводности металлов в интервале от —100 до 1100°С и для импульсных динамических измерений истинной теплоемкости металлов в интервале 20—1100° С. Теоретическое обос- [c.5]

Предлагаемый способ решения задач по теплопроводности позволил разработать целый ряд методов и создать приборы экспрессного комплексного определения в одном опыте теплофизичеюких коэффициентов различных материалов, действующие в условиях нестационарного температурного поля. Решены задачи для двухслойных сред. [c.186]

Текстолит, ДСП (древесно-слоистый пластик) и прессованную древесину используют в подшипниках для тяжелого машиностроения. Полимерные самосмазывающиеся материалы на основе полиамидов, полиацетилена, политетрафторэтилена и различных смол используют для подшипников, ра ающих в температурном диапазоне 200... + 280°С при значительных скоростях скольжения. Фторопласты (полимеры и сополимеры галогенопроизводных, этилена и пропилена) обладают хорошими антифрикционными свойствами, химической инертностью, но высоким коэффициентом линейного расширения и низким коэффициентом теплопроводности. Подшипники с резиновыми вкладышами хорошо работают с водяной смазкой. [c.464]

Особенности теплового расчета углеграфитовой теплообменной аппаратуры, а также справочные данные по коэффициентам линейного расширения, теплопроводности и теплопередачи для различных марок фафита приведены в монофафиях [18, 23]. Расчет основных элементов теплообменников на прочность производят по ГОСТ 14249. При этом нужно учитывать, что модуль упругости фафитовых материалов примерно на два порядка ниже, чем для углеродистых сталей, а временное сопротивление меньше в 30 раз. [c.392]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...