ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перенос тепла в изоляционных материалах из "Тепловая изоляция в технике низких температур" Наиболее рыхлая из упорядоченных структур зернистого слоя имеет пористость 66%. При дальнейшем увеличении пористости шары верхнего слоя провалятся в нижний слой. Однако существуют дисперсные среды, имеющие значительно большую пористость. Величина пористости некоторых материалов достигает 95—98%. Благодаря столь высокой пористости эти материалы обладают очень низким коэффициентом теплопроводности и используются для целей теплоизоляции. [c.23] Каким образом можно объяснить существование зернистых материалов со столь большой пористостью Авторы работы [12] высказали предположение, что причина заключается в наличии на поверхности зерен микрошероховатостей, удерживающих зерна на значительных расстояниях друг от друга. Основываясь на этом предположении, авторы указанной работы получили уравнение (18). [c.23] Модель зернистого теплоизоляционного материала может быть построена на основе следующих соображений. Отдельные зерна имеют шаровидную форму и расположены хаотично. Опыт показывает, что объем пустот между зернами составляет большей частью 0,4—0,6 от общего объема материала, оставаясь обычно в пределах 0,3—0,7. Число касаний между зернами соответственно изменяется приблизительно от 4 до 8. Зерна пронизаны порами, представляющими собой ячейки, окруженные стенками твердого скелета, или пустоты между шаровидными частицами. Объем пор в зернах составляет 0,4—0,9 от объема зерен. [c.24] Яг — коэффициент теплопроводности материала частиц. [c.24] Обе формулы дают близкие значения коэффициента теплопроводности. [c.24] Более обоснованными, хотя и более сложными являются формулы О. Е. Власова, развитые в различных вариантах А. У. Франчуком и Б. Н. Кауфманом [66]. [c.25] Яз — коэффициент теплопроводности зерен, вычисленный по одной из формул (33) — (35). [c.25] На основе приведенного анализа может быть объяснена отмеченная в литературе [65, 66] противоречивость опытных данных по зависимости коэффициента теплопроводности дисперсных систем от пористости (или от плотности). Согласно одной группе опытов (см., например, рис. 4) коэффициент теплопроводности связан с пористостью (или плотностью) степенной зависимостью, тогда как по данным Б. Н. Кауфмана и других он изменяется приблизительно линейно. Причина этой противоречивости состоит в следующем. В первом случае измерения проведены с кварцевым песком, зерна которого монолитны и не имеют вторичной пористости. Поэтому коэффициент теплопроводности кварцевого песка следует уравнению типа (29). [c.25] Во втором случае для нахождения зависимости коэффициента теплопроводности зернистых материалов от плотности были взяты разные зернистые материалы, зерна которых имеют вторичную пористость (причем в различной степени) кирпич, шлак, зола, трепел, пемза. Указанная зависимость должна здесь описываться уравнением типа (36) вместе с уравнениями типа (34)— (35). Объем пустот между зернами изменяется сравнительно мало, изменение плотности происходит, в основном, за счет изменения объема пор в зернах. Расчеты показывают, что коэффициент теплопроводности изменяется в зависимости от плотности приблизительно линейно. [c.25] В качестве примера на рис. 7 сопоставлены экспериментальные данные с расчетами по формуле (36) для образца перлита К с диаметром зерен 0,25—0,5 мм и плотностью 60 кг м . [c.27] Сложнее обстоит дело в случае зернистых материалов, у которых зерна представляют собой агрегаты, состоящие из отдельных частичек (аэрогель кремниевой кислоты). При понижении давления коэффициент теплопроводности зерен у таких материалов может уменьшаться быстрее, чем теплопроводность газа, заполняющего пустоты между зернами. [c.27] Вернуться к основной статье