Теплопроводность для различных материало

Характеристика материалов по их объемному весу имеет большое значение при оценке теплопроводности различных волокнистых материалов, используемых для пошивки одежды, обуви, головных уборов, а также при оценке теплоизоляционных свойств разных строительных материалов. Так как теплопроводность зависит от пористости материала (чем больше пористость, тем меньше теплопроводность), а пористость связана с объемным весом, можно сделать вывод, что теплопроводность волокнистых одежных материалов является функцией их объемного веса. Чем меньше объемный вес этих материалов, тем ниже их теплопроводность. [c.25]

При выборе материала для плоских стенок, воспринимающих атмосферное давление, полезно сравнить примерные значения коэффициентов теплопроводности различных веществ (табл. 1) с требуемой теплопроводностью поддерживающего материала. [c.363]

Несмотря на широкое развитие, особенно в последнее время, нестационарных методов исследования, приходится констатировать, что основная масса экспериментального материала по теплопроводности различных материалов в самом широком диапазоне температур получена именно стационарными методами. Данные эти пока являются и наиболее достоверными. Объективно стационарные методы определения теплопроводности являются более точными, чем нестационарные, так как в первом случае начальные распределения температур, теплоемкость вводимых в тело датчиков, а также теплоемкость примыкающих к датчикам пограничных слоев не влияют на величину регистрируемых тепловых потоков. Вместе с тем более трудным оказывается создание одномерных тепловых потоков, ибо (см. гл, 2) максимальные искажения температурных полей вследствие краевых эффектов наблюдаются именно в стационарном режиме. [c.75]

Каждый материал испытывают не менее чем прн трех различных значениях температур. На основе полученных значений коэффициента теплопроводности строят график завнсимости коэффициента теплопроводности изоляционного материала от его средней температуры. Для теплоизоляционных материалов. эта зависимость выражена прямой линией и ее можно вычислить по формуле [c.101]

Рассмотрим случай теплопроводности при нестационарном режиме. На рис. 3-35 в качестве примера показана стена, состоящая из двух слоев, выполненных из различного материала. Одна сторона стены теплоизолирована. В начальный момент времени температура в стене распределена равномерно. Затем стена мгновенно подвергается воздействию среды с другой температурой, не изменяющейся далее во времени. Требуется воспроизвести это тепловое явление в виде моделирую- [c.121]

В химической технологии применяются теплообменники, изготовленные из самых различных металлов (углеродистых и легированных сталей, меди, титана, тантала и др.), а также из неметаллических материалов, например графита, тефлона и др. Выбор материала диктуется в основном его коррозионной стойкостью и теплопроводностью, причем конструкция теплообменного аппарата существенно зависит от выбранного материала. [c.24]

Эффективность ребра зависит от его формы, высоты, материала и коэффициента теплоотдачи к его поверхности (см. гл. 3). Были получены [71 диаграммы, иллюстрирующие влияние этих параметров на эффективность различных ребер. Придавая сечению ребра форму трапеции, когда ширина ребра у основания больше, чем у вершины, можно добиться снижения веса ребра и увеличения проходного сечения для газа [71. Однако при этом стоимость изготовления оребрения возрастает настолько, что подобный подход используется весьма редко, за исключением случаев применения ребер, изготовленных заодно с трубами, отливкой, прокаткой или механической обработкой. В тех случаях, когда коэффициент теплоотдачи со стороны оребренной поверхности низок, теплопроводность стали вполне достаточна для обеспечения надлежащей эффективности ребра при приемлемой толщине последнего. При больших значениях коэффициента теплоотдачи со стороны оребрения и большой высоте ребер толщина стальных ребер становится чрезмерной. В этом случае целесообразно применят , медные или алюминиевые ребра. Выбор материала ребер [c.215]

Выбор материала ребра для обеспечения минимального веса. Пригодность различных материалов для изготовления ребер определяется многими факторами плотностью, теплопроводностью, технологией изготовления и т. п. В идеальном случае коэффициенты температурного расширения материалов ребра и трубы должны быть близкими материал ребра должен быть достаточно прочен при рабочей температуре и пластичен (чтобы он мог противостоять ударам и вибрациям), кроме того, он должен легко привариваться к металлу трубы. Если материал обладает всеми перечисленными выше качествами, то он тем лучше, чем выше его теплопроводность и меньше плотность. Таким образом, отношение теплопроводности к плотности материала является хорошим критерием для сравнения различных материалов для ребер. Значения этого отношения приведены в таблице П2.2. Интересно отметить, что отношение й/р для меди (fe/p = 0,40) почти такое же, как для бериллия (fe/p -= 0,50). Однако медь более доступна, ее нетрудно паять, тогда как бериллий совершенно не сваривается, поэтому она оказывается предпочтительнее бериллия, хотя конструкция с медными ребрами будет иметь несколько больший вес. [c.263]

Поскольку ДТА позволяет получать сведения о характере процессов, происходящих при нагревании системы, а ТГ-ана-лиз — об изменении массы, сопровождающем эти процессы, казалось перспективным объединить эти методы. Однако, как тот, так и другой метод существенно зависит от различных факторов, связанных как с измерительным прибором (скорость нагревания, атмосфера и форма печи, форма и материал держателя образца, расположение термопары, чувствительность записывающего устройства), так и с характеристиками образца (масса образца, размер частиц, плотность упаковки, теплоемкость и теплопроводность). Поэтому трудно с достаточной точностью сопоставлять данные ДТА и ТГ, полученные на разных приборах (пирометр и термовесы) несмотря даже на то, что с выпуском промышленных приборов, заменивших самодельные установки, стало возможным получать воспроизводимые результаты. [c.342]

Волокна. Основным компонентом композиций, применяемых для изготовления фрикционных накладок, являются волокна асбеста (хризотила) [7]. Используются волокна, имеющие различные длину, крутку н переплетение. Описание физико-химических свойств асбеста и его токсикологии [8] дано в разд. 10.2.2. Асбест придает фрикционным накладкам прочность и термостойкость и при этом сам имеет относительно низкую абразивность. Кроме того, асбест может применяться совместно с волокнами хлопка, а также с органическими и металлическими волокнами. Углеродные волокна в углеродной матрице (см. разд. 19.1) рекомендуют применять при изготовлении фрикционных накладок, используемых в авиации. Низкая скорость износа углерода в сочетании с низкой теплопроводностью и высокой прочностью волокна позволяет получать материал с хорошими эксплуатационными свойствами. [c.243]

Современная техника нуждается в достоверных данных по теплопроводности жидкостей. Имеющийся в настоящее время экспериментальный материал охватывает немногим более десяти систематически исследованных веществ, причем часто данные различных авторов расходятся на 10—20 и более процентов. [c.308]

В области низких (100—150 °К) температур бериллий высокой чистоты и бериллий, облученный при высоких (800—1000 "С) температурах, характеризуются повышенной теплопроводностью. Бериллий технической чистоты, а также материал, облученный при невысоких ( 50°С) температурах, имеют более низкие значения теплопроводности. При повышении температур до 300— 350 °К теплопроводность бериллия падает и принимает близкие значения для материалов различной чистоты и предыстории. [c.13]

Из соотношения (1.1) видно, что теплопроводность окружающей дисперсные частицы среды существенно влияет на интенсивность теплообмена. Однако это влияние сказывается при турбулентном режиме движения лишь при передаче тепла через ламинарный подслой. Поэтому воздействие на интенсивность процесса в этом случае следует осуществлять путем искусственного изменения свойств ламинарного подслоя [1] введением в поток газообразного или жидкого компонента различных добавок, в частности, пылевидных фракций дисперсного материала, повышающих его объемную удельную теплоемкость и теплопроводность. [c.10]

Пропитанный графит [55, 56]. Графит — материал, сочетающий высокую химическую стойкость и теплопроводность с хорошими механическими свойствами. Недостатком его как конструкционного материала является большая пористость (до 35%). При пропитке графита различными химически стойкими смолами его открытая пористость снижается до нуля. Для пропитки наиболее пригодна фенолоформальдегидная смола. Пропитанный графит стоек к большинству органических растворителей, его применяют для изготовления теплообменной аппаратуры, работающей в агрессивных средах. [c.346]

Пример 2-1. Плита (пластина) слоистого материала используется в опыте на теплопроводность. Слои составляют угол р с гладкими поверхностями образца (рис. 2-8). Поверхности А сохраняют постоянную, но различную температуру и, таким образом, являются изотермическими поверхностями. Требуется вычислить угол, составленный вектором тепло- [c.56]

При всех известных методах непрерывной вулканизации профильных изделий в среде различных теплоносителей заготовки, особенно крупногабаритные, вследствие плохой теплопроводности резиновой смеси прогреваются неравномерно, при этом значительная часть тепла теряется в окружающую среду. Нагрев заготовки в поле токов СВЧ позволяет в значительной степени устранить эти недостатки более быстро прогреть материал во всем объеме, снизить потери тепла и упростить регулирование температурного режима процесса. [c.57]

Значение температурного градиента, как правило, не бывает задано, а зависит от интенсивности переноса тепла внутри капиллярно-пористой структуры материала. В капиллярно-пористом теле одновременно представлены все три элементарных вида переноса тепла теплопроводность, конвективный перенос и лучистый теплообмен. Передача тепла в пористой среде осуществляется за счет теплопроводности по твердому скелету тела и через прослойки среды, заполняющей объемы пор. Кроме того, твердые стенки пор, имея различные температуры, обмениваются потоками лучистого тепла. Тепловой поток /г через отдельную замкнутую пору обычно записывают в следующем виде [c.38]

При проектировании вакуумной тепловой изоляции для плоских стенок критическим фактором является теплопроводность изолирующего материала, нагруженного атмосферным давлением через стенки. Порошковые и гранулированные материалы, а также различные материалы ячеистой структуры при нагружении имеют слишком высокую теплопроводность. Удовлетворительным материалом с низкой теплопроводностью, которая почти не изменяется с приложением нагрузки, оказались маты из тонких стеклянных (или стекловидных) волокон, расположенных беспорядочно в плоскостях, перпендикулярных к температурному градиенту и к оси приложения нагрузки. Стеклянные маты такого типа, помещенные в плоские металлические оболочки, имеют эффективный коэффициент теплопроводности от 4 до 10 мккал1см сек °С. [c.388]

В низкотемпературных установках для тепловой защиты оборудования применяются порошковые материалы и различные виды вакуумной изоляции. Наиболее распространенным порошковым материалом является аэрогель—мелкий порошкообразный вы-сокопористый материал, состоящий в основном из химически чистой двуокиси кремния. Его особенностью является то, что теплопроводность этого материала ниже теплопроводности спо-коявого воздуха. Объясняется это тем, что диаметр пор аэрогеля (18 10" лл) значительно меньше длины свободного пробега молекулы воздуха (1 - Ю мм при 1 бар), в силу чего колебания молекул воздуха в порах уменьшаются и конвективный теплообмен ночти отсутствует. Аэрогель имеет объемную массу Я- д = 80 -ь Н-120 кгУл и коэ ициент теплопроводности Я = 0,018 0,020 [c.77]

Более практично использовать электронагрев для различных панелей, где основным элементом является термоизлучатель с герметическим трубчатым электронагревательным элементом (ТЭН) (рис. 4). В элементе нихромовая спираль 1 заключена в металлическую трубку 3 и изолирована от нее и окружающего воздуха плотно спрессованным слоем 2 жаростойкого теплопроводного электроизоляционного материала. Основные преимущества такого элемента — значительное увеличение срока службы спирали в результате изоляции ее от кислорода воздуха и безопасность эксплуатации. [c.14]

Хорошие качества изоляции этого типа обеспечивают удалением газа из пустот и пор до вакуума, при котором длина свободного пробега молекул превышает размеры пор. Обычно бывает достаточно остаточного давления 10 —10 гПа, которое обеспечивается откачкой одним механическим вакуумным насосом. Характер изменения теплопроводности различных видов теплоизоляционных материалов в зависимости От глубины вакуума показан на рис. 7.4. Лучшими материалами являются аэрогель, кремнегель, мипора и перлит. Крем негель дешевле аэрогеля и менее гид-рофобен, однако имеет большую насыпную массу, а следовательно, требует больших затрат времени и холода на первоначальное охлаждение. Мипора обладает малой насыпной массой, но в некоторых случаях, например при хранении жидкого кислорода, неудобна из-за своей горючести. Через вакуумно-порошковую изоляцию теплота передается не столько теплопроводностью, сколько лучеиспусканием, так как изоляция в значительной мере прозрачна для инфракрасного излучения. В связи с этим чрезмерное уменьшение плотности изоляции может вызвать увеличение ее теплопроводности (рис. 7.5). Чтобы снизить прозрачность , теплоизоляционный материал сме- [c.247]

Политетрафторэтилен — пластичный материал, известный также под названиями фторопласт-4 и тефлон, применяют для поршневых колец и уплотняющих элементов сальников не в чистом виде, а с различными наполнителями, повышающими его прочность, износоустойчивость и теплопроводность. В качестве наполнителей используют стекловолокно (15—25%), бронзу (до 60%), двухсернистый молибден (5%), графит или порошковый кокс. Отечественные заводы чаще всего применяют для колец фторопластовые материалы двух марок для влажных газов 4К-20 (фторопласт-4 с добавкой порошкового кокса) и для сухих газов АФГМ (фторопласт-4 с добавкой графита и двухсернистого молибдена). Фторопластовые кольца изготовляют с одним разрезом, а при диаметрах более 620 мм применяют сегментные кольца, состоящие из трех частей. Вследствие малой упругости фторопласта уплотняющие кольца устанавливают вместе с экспандером из нержавеющей стали или из бронзы. Для направления поршня в цилиндре служат направляющие кольца, выполненные из тех же композиций, что и уплотняющие. ЬЕаправляющие кольца могут быть цельными и с разрезом. Цельные кольца напрессовывают на поршень в холодном состоянии. [c.243]

Антегмит. Это графитовый материал, представляющий собой композицию графита и фенолформальдегиднон смолы. Ван<ное преимущество графитовых материалов по сравнению со всеми-остальными неметаллическими материалами — высокая теплопроводность, дающая возможность применять их для теплообменных элементов. Из пропитанного графита и прессованных материалов на основе графита изготовляют трубы, футеровочные плитки, корпуса насосов и теплообменники различных типов — трубчатые, блочные, пластинчатые и др. [c.25]

Законы переноса вещества и тепла идентичны. Из-за развитой внутренней поверхности имеет место интенсивный теплообмен между обеими фазами, приводящий к гомогенизации системы. Поэтому становится вполне приемлемым использование закона Фурье q = — Я-эф grad Т, определяющего плотность теплового потока q в зависимости от градиента температуры и величины коэффициента эффективной теплопроводности зерна катализатора Хэф. Экспериментальные значения Хдф, найденные различными авторами, например [73], свидетельствуют о том, что на теплопроводность пористых зерен относительно слабо влияют теплофизические свойства твердого материала. Большое влияние оказывает теплопроводность газовой фазы. Однако решающее значение на величину зф оказывают геометрические характеристики структуры, особенно величины площадей наиболее узких мест или окрестности областей спекания, сращивания, склеивания частиц друг с другом. Для приближенной оценки величины Хэф можно рекомендовать монографию [74], в которой представлен значительный объем экспериментальных данных по дисперсным материалам. [c.157]

Эффективность облицовок зависит- от толщины конструкции d (м), а также толщины o и теплоизоляционных свойств облицовочного материала, которые характеризуются коэффициентом теплопроводности A, [Вт/(м-К)]. Огнестойкость стальных облицованных конструкций различной толщины представлена на рис. 99. Огнестойкость стальных конструкций увеличивается с уменьшением параметра профиля PIF (где Р —периметр, м и f —площадь сечения профиля, м ). На рис. 100 приведена огнестойкость стальных конструкций различного профиля, облицованных торкретасбестом [59]. [c.184]

Коэффициент теплопроводности X. Теплопроводность в зависимости от материала изменяется в широких пределах. Различные материалы имеют следующие значения коэффициента теплопроводиости X (в ккал/(м-ч-°С) медь — 333, алюминий — 195, латунь — 94,5, малоуглеродистая (мягкая), сталь — 57, кремнистая бронза — 28, нержавеющая сталь — 13,1, 85%-пая магнезиальная изоляция — 0,05, строительный кирпич — 0,06, огнеупорный кирпич — 0,74—1,61, шерсть — 0,087—0,149. В литературе имеется много данных о теплопроводности. Влияние коэффициента теплопроводности на процесс теплопередачи наглядно показано в уравнениях (122), (123). [c.160]

Плазменные горелки работают довольно устойчиво, несмотря на высокую температуру плазменной струи. Это объясняется тем, что сопло, изготовленное из материала с высокой теплопроводностью (красная медь), охлаждается циркулирующей вокруг него водой в отличие от обычных горелок, при Геняемых для сварки в среде защитных газов. Вода, охлаждающая стенки сопла, препятствует нагреву и ионизации наружного слоя газа, проходящего через дугу. Поэтому наружный газовый слой имеет низкую температуру и в отличие от остальной части газового потока неэлектропроводен. Он образует противоэлектрический и противотермический изолирующий слой между стенками сопла и потоком плазмы. С увеличением расстояния от центра токопроводящего канала температура понижается. Сжатая дуга косвенного действия может иметь различную длину. Внутри сопла она сжата, однако при выходе за его пределы начинает постепенно расширяться до размеров, равных свободной дуге, причем тем быстрее, чем сильнее сжат разряд и чем меньше расход газа. На расстоянии 25 - 30 мм от нижнего среза сопла сжатая дуга расширяется до свободных размеров. [c.58]

Радиационные экраны. На практике используются различные радиационные экраны, такие, как алюмини-зированный пластиковый лист, алюминиевая фольга, тонкий лист из нержавеющей стали, керамические трубки и др. Их цель — уменьшение нежелательного переноса теплоты. При высоких температурах, а также в условиях вакуума перенос теплоты теплопроводностью пренебрежимо мал (в 2.9.8 рассмотрен случай совместного переноса теплоты). В этом случае радиационный экран можно представить в внде узла с плавающим потенциалом В, имеющего с каждой стороны по сопротивлению поверхности. Радиационный экран представляет собой двустороннюю адиабатную поверхность. Рассмотрим набор из Л экранои, сделанных из одного материала, расположенных между внутренним черным источником площадью Ах и черным стоком площадью Л/ +2- Как и раньше, в случае, когда источник и сток не черны, нужно добавить соответствующие сопротивления поверхностей, см, (59). Между N экранами имеется N—1 областей, каждая из которых обладает сопротивлением [c.475]

Фторопласту-4 присущи недостатки он имеет малую твердость, плохо сопротивляется деформациям, при работе без смазки быстро изнашивается. Теплопроводность фторопласта-4, составляющая X = = 0,25 втЦм-град), исключительно мала — приблизительно в 180 раз меньше, чем у стали. Линейный же коэффициент теплового расширения этого материала весьма высок — в области температур, при которых в компрессоре работают подвижные уплотнения, он находится в пределах (110—150) 10 град , т. е. более чем в 10 раз выше, чем для стали и чугуна. В связи с такими недостатками фторопласт-4 для поршневых колец и уплотняющих элементов сальника применяют не в чистом виде, а с различными наполнителями, повышающими его износоустойчивость, прочность и теплопроводность. Наполнителями являются стекловолокно (15—25%), бронза (до 60%), графит или порошковый кокс. Применяются и композиции с комбинированными наполнителями — стекловолокно (20%) и графит, стекловолокно (15%) и двусернистый молибден (5%). Добавка стекловолокна чрезвычайно увеличивает износоустойчивость фторопласта-4 (в 200 раз), повышая одновременно его твердость и прочность. Графит и кокс также повышают механические свойства фторопласта-4, увеличивая одновременно его теплопроводность. Наибольшее повышение теплопроводности и износоустойчивости достигается при добавке бронзы, но ее нельзя применять при возможности коррозии или образования взрывоопасных соединений с газом. [c.647]

Температура Лейденфроста зависит от большого количества различных факторов. К ним относится материал поверхности иагрева с учетом его теплофизических характеристик теплопроводности, плотности, теплоемкости) и состояния поверхности (шероховатости, загрязнения, спе-цпальнон обработки химического травления, прокаливания и, т. д.). Немаловажное значение имеет состав и со- стояние газа, в атмосфере которого происходит испарение капли. Однако первичным, главным фактором, определяющим значение следует считать свойства самой жидкости. [c.48]

На основании известных критериев ниже рассчитана термопрочность для ряда выпускаемых промышленностью графитовых материалов, получаемых по электродной технологии. Поскольку оценка термопрочности производится по различным критериям в зависимости от тепловых режимов работы деталей, ее рассчитали для стационарного режима при невысоких скоростях теплоотдачи, используя критерий Кинджери (R ), учитывающий теплопроводность материала. При этом исходили из предположения, что разрушение тела наступает в момент достижения [c.111]

Интенсивная перестройка структуры при графитации выше 2200 °С сопровождается соответствующим изменением макросвойств резким ростом теплопроводности и снижением а, микротвердости, а также резким падением пределов прочности на изгиб и сжатие (рис. 91). При этом отмечается различие в поведении образцов УС и УСБ, а у последних - различие между образцами, термообработанными в различных средах. Так, температурный коэффициент линейного расширения (а) и предел прочности на изгиб "вакуумных" образцов изменились сильнее, чем. у образцов УСБ, термообработанных в аргоне. У образцов неграфитирующегося опытного материала УС в интервале 1400-2600 °С а не изменился вообще, а прочность снизилась незначительно (см.рИс.91). Отношение пределов прочности на сжатие и изгиб, равное 2,2 для исходного УСБ и характерное для хрупких материалов, в результате термообработки снижается и при 3000 С достигает величины 0,8. Последнее свойственно уже для металлов. Величина упругой деформации (е = о / ) после термообработки выше 1800 °С падает примерно в 30 раз (рис. 92). Модуль упругости образцов из углеситйлла УСБ практически не из- [c.231]

При сопоставлении всего Тксперимё нт льного материала, весьма разнообразного по точности, производилось усреднение значений коэффициентов теплопроводности, тех веществ, для которых имелось не менее трех данных различных авторов. Таких веществ оказалось около 30. Затем для данных каждого отдельного автора были вычислены отклонения от этих средних значений и найдена величина среднего квадратичного отклонения. Обратные значения квадрата этого отклонения были применены в качестве критериев точности результатов отдельных авторов в первом приближении. [c.308]

Дэйвидсон пришел к выводу, что определяющим фактором теплопередачи в трубах с толстыми стенками является не коэффициент теплоотдачи от стенки к жидкости, а теплопроводность материала стенки. Автору не удалось непосредственно измерить коэффициент теплоотдачи. Однако экстраполируя измеренные значения коэффициента теплопередачи для труб с различной толщиной стенки к значениям, которые могли бы быть при нулевой толщине, Дэйвидсон получил возможность оценить величину коэффициента теплоотдачи к кипящей жидкости. Эта величина превышает 2,4 10 ккал/м - час° С. Вероятно, поверхностное кипение в зоне подогрева явилось основной причиной того, что полученные коэффициенты теплоотдачи были в 4 раза выше рассчитанных по уравнению Диттуса и Волтера. Рассматривая механизм теплообмена для условий, в которых проведены опыты, Дэйвидсон предложил при обобщении экспериментальных данных использовать следующие критерии [c.68]

Неодинаковостью структуры некоторых материалов в разных направлениях объясняется анизотропность этих материалов. Так, тенлонроводность дерева вдоль волокон почти вдвое больше, чем поперек волокон. При очень мелких норах материал но своей структуре приближается к однородному телу, в этом случае тенлонроводность но оболочкам приобретает большое зпачепие. Это означает, что материалы должны иметь свои оптимальные размеры нор и оптимальную объемную массу, которым соответствует минимальный для данного материала коэффициент теплопроводности. Такого рода закономерность наблюдается, наиример, нри укладке сыпучих или волокнистых материалов нри различной стенени их уилотнения. Если материал уложен недостаточно плотно, то возрастает конвективный и радиациоппый теплообмен, что приводит к повышению тенлонроводности. [c.42]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология