4builders.ru

Строй журнал
248 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для шамотного кирпича термическое сопротивление

Расчет теплопередачи ограждений

Задача 251

Условие задачи: Стенка опытной установки покрыта снаружи изоляционным слоем толщиной δиз=260мм. Она обогревается изнутри так, что на наружней поверхности поддерживается температура t2 =35°С. Для изучения тепловых потерь в изоляцию на глубину δт=50мм от наружней поверхности заделана термопара, которая показала температуру tт =70°С. Определить температуру на поверхности контакта стенки и изоляции, если λиз=0,16 Вт/(м•К).

Задача 250

Условие задачи: Стальной паропровод диаметром 150х5 мм имеет на внутренней поверхности температуру t1 =300°С. Его надо покрыть двумя слоями изоляции, причем температура наружней поверхности изоляции не должна превышать t2 =50°С. Для изоляции предлагаются: слой А толщиной δА=20мм и теплопроводностью λА=0,037Вт/(м•К) и слой Б толщиной δБ=40мм и теплопроводностью λБ=0,14Вт/(м•К). В какой последовательности надо расположить эти слои на паропроводе, чтобы получить минимальные тепловые потери?

Задача 242

Условие задачи: Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной δ=300 мм, если температура на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны:t1=15°С, t2= –15°С, а коэффициент теплопроводности стенки: λσ=1,0 (Вт/м•К).

Задача 239

Условие задачи: Стенка нагревательной печи изготовлена из двух слоев кирпича. Внутренний слой выполнен из огнеупорного кирпича δ1=350 мм, наружный из красного кирпича δ2=250 мм. Определить температуру на внутренней поверхности стенки t1 и на внутренней стороне красного кирпича t2, если на наружней стороне температура стенки t3=90°С, а потеря теплоты через 1м2 стенки равна 1кВт. Коэффициенты теплопроводности соответственно равны: λогн. кирп.=1,4 Вт/(м К), λкр. кирп.=0,58 Вт/(м К).

Задача 238

Условие: Стенка опытной установки покрыта снаружи изоляционным слоем толщиной δиз=260мм. Она обогревается изнутри так, что на наружной поверхности поддерживается температура t2 =35°С. Для изучения тепловых потерь в изоляцию на глубину δт=50мм от наружной поверхности заделана термопара, которая показала температуру tт =70°С. Определить температуру на поверхности контакта стенки и изоляции, если λиз=0,16 т/(м•К).

Задача 237

Условие: Стальной паропровод диаметром 150х5 мм имеет на внутренней поверхности температуру t1 =300°С. Его надо покрыть двумя слоями изоляции, причем температура наружней поверхности изоляции не должна превышать t2 =50°С. Для изоляции предлагаются: слой А толщиной δА=20мм и теплопроводностью λА=0,037Вт/(м•К) и слой Б толщиной δБ=40мм и теплопроводностью λБ=0,14Вт/(м•К). В какой последовательности надо расположить эти слои на паропроводе, чтобы получить минимальные тепловые потери?

Задача 199

Условие: Найти термическое сопротивление и тепловой поток через стенку полого шара внутренним диаметром d1=5 см, наружным диаметром d2=10 см и коэффициентом теплопроводности λ=20 Вт/м•град. Температуры внутренней и наружных поверхностей шара равны соответственно: t1=100 и t2=50 ºС.

Задача 195

Условие: Для составной стенки, показанной на рисунке, найти коэффициент теплопроводности kx. Определить, кроме того, температуры поверхностей раздела Tx и Ty.

задача 194

Условие: Пенопластовая камера для льда имеет форму полого цилиндра с внутренним диаметром 0,5 м, наружным диаметром 0,6 м и длиной 1 м. Камера полностью заполнена льдом с температурой 0 ºС. Температура наружного воздуха 30 ºС, коэффициент конвективной теплоотдачи между воздухом и пенопластом α=10 Вт/(м2• град). Найти время, за которое лед полностью растает и температуру наружной поверхности пенопласта. Рассчитать термическое сопротивление пенопласта и воздуха. Пренебречь подводом тепла с концов камеры. Скрытая теплота плавления льда 3,35•105 Дж/кг.

Задача 138

Условие: Стенка топочной камеры парового котла выполнена из пеношамота толщиной
δ1=210 мм, изоляционной прослойки из шлака δ2=110мм и слоя красного кирпича
δ3=240мм.Температура на внутренней поверхности камеры t1=1100 °С, а на наружней t2 =40°С. Коэффициенты теплопрводности: пеношамота – λ1=1,25 Вт/(м• К), изоляционного слоя
λ2=0,11 Вт/(м• К), красного кирпича λ3=0,7 Вт/(м •К). Определить:
1)тепловые потери через 1м трехслойной стенки топочной камеры и температуры в плоскости соприкосновения слоев,
2) изменения плотности теплового потока, если внутренняя поверхность стенки топочной камеры покрылась слоем сажи толщиной δс=1,5мм с теплопроводностью λс=0,09 Вт/(м• К), определить также температуры на стыке слоев;
3)изменения плотности теплового потока, если изоляционную прослойку заменить красным кирпичем. Определить температуру на стыке пеношамота и красного кирпича, а также минимальную толщину стенки пеношамота, если известно,что красный кирпич разрушается при tразр=850°С.

26 Теплопередача. Теория горения

26.71 Автомобильный гараж размерами 35×8×4 м выполнен из красного кирпича толщиной стен 0,51 м. Гараж имеет 5 двойных окон размером 2×0,78×0,15 м и 5 ворот из хвойной древесины размером 3,5×3×0,06 м. Температура воздуха внутри гаража tв=17 ºС, снаружи tн=-14 ºС.

Определить потери тепла через боковые ограждения гаража. Принять приведенный коэффициент теплопроводности оконных блоков λпр=0,043 Вт/(м·К, коэффициент теплоотдачи к стенам внутри гаража α1=8,7 Вт/(м²·К), от стен снаружи гаража — α2=27,3 Вт/(м²·К).

Ответ: Q=15994 Вт.

26.72 Стенки рабочей камеры промышленной нагревательной печи имеют внутренний огнеупорный слой толщиной δ1=0,12 м из шамотного кирпича и наружный слой толщиной δ2=0,25 м из строительного кирпича. Температура наружной поверхности наружного слоя t ст 3, коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности к окружающему воздуху α2=16 Вт/(м²·К), а температура воздуха — t2. Определить температуру внутренней поверхности камеры печи t ст 1 и построить график распределения температур по толщине стенки. Каковы суточные потери тепла через стенку с площадью поверхности F=20 м²? Коэффициент теплопроводности шамотного кирпича λ=0,86 Вт/(м·К), строительного кирпича λ=0,7 Вт/(м·К).

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы

Предпоследняя цифра шифраt ст 3, ºСt2, ºС
14018

Ответ: t ст 1 = 215 ºС, Q = 608,3 МДж.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

26.73 Голый металлический провод диаметром d=4 мм имеет температуру поверхности tст=95 ºС. Активное электрическое сопротивление провода r=4·10³ Ом/м. Коэффициент теплоотдачи от поверхности провода к окружающему воздуху α. Температура воздуха tв. Какой будет температура поверхности этого провода tст под слоем изоляции толщиной δ=3 мм с коэффициентом теплопроводности λ при неизменном токе и прочих равных условиях? Определить также максимальное значение тока в изолированном проводе, если первоначальную температуру провода считать предельно допустимой. Дайте объяснение полученным результатам.

Читать еще:  Виды утеплителей для кирпича

Таблица 2 – Исходные данные

Предпоследняя цифра шифраtв, ºСα, Вт/(м 2 ·К)λ, Вт/(м·К)
112200,25

Ответ: t’ст=57,7 ºС, Imax=0,1 А.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

26.74 (Вариант 16) По горизонтально расположенной стальной трубе [λ=20 Вт/(м·К)] со скоростью W1 течет вода, имеющая температуру tв. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tвозд, а давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху, коэффициент теплопередачи К и тепловой поток qц, отнесенные к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр равен d1, внешний d2. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 3.

Указание. Для определения α2 принять в первом приближении температуру наружной поверхности трубы t2, равной температуре воды tв.

Ответить на вопросы:
Какой режим течения внутри трубы в вашем варианте задачи?
Какой режим движения окружающего воздуха?
Почему можно при расчете принять равенство температур t2=tв?

Таблица 3 — Исходные данные для решения задачи 3

tв, ºСW1, м/ctвозд, ºСd1, ммd2, мм
1802,316180200

Ответ: α1=10091 Вт/(м²·К), α2=7 Вт/(м²·К), К=1,4 Вт/(м²·К), qц=721 Вт/м.

26.75 (Вариант 01) Определение мощности электронагревателя для обогрева помещения

Помещение с внутренними габаритами V=a·b·h, где a — длина, b — ширина, h — высота, выполнено из панелей толщиной δ. Материал панелей имеет коэффициент теплопроводности λ. Какой мощности электронагреватель нужно установить, чтобы температура в помещении сохранялась на уровне tвн, если температура наружного воздуха tн, а коэффициенты теплоотдачи соответственно на внутренних и внешних поверхностях панелей следующие:

Таблица 2 – Исходные данные

а, мb, мh, мδ, мλ, Вт/(м·ºС)tвн, ºСtн, ºС
232,50,50,116-10

Решить задачу и ответить письменно на следующие вопросы:

1. В чем отличие между теплопроводностью, конвективным теплообменом и излучением?

2. Какова математическая запись закона Фурье и закона Ньютона — Рихмана?

3. Физический смысл коэффициента теплоотдачи α и его размерность?

4. Что такое термическое сопротивление? Какова размерность величины термического сопротивления?

5. В чем отличие между термическими сопротивлениями теплоотдачи на поверхности плоской стенки и термическими сопротивлениями теплопроводности плоской стенки?

Ответ: Nэл=175,34 Вт.

Варианты задачи: 03, 14.

26.76 Расчет параметров изолированного трубопровода

По трубопроводу с размерами d2/d1, где d1 — внутренний диаметр трубы, а d2 — наружный диаметр, течет горячая вода с температурой tж1. Температура окружающей среды tж2. Снаружи труба покрыта слоем изоляционного материала толщиной δ с коэффициентом теплопроводности λ2, коэффициентом теплопроводности материала трубы λ1. Средние коэффициенты теплоотдачи с внутренней поверхности трубы и внешней изоляционного материала соответственно равны α1, α2. Определить количество теплоты, отдаваемой единицей длины трубы в окружающее пространство, а также температуры на внутренней и внешней поверхностях трубы.

Первая цифра вариантаd1, ммd2, ммδ,ммtж1, °Сtж2, °С
2022106023

Продолжение таблицы 2

Последняя цифра вариантаλ1, Вт/(м⸱ºС)λ2, Вт/(м⸱ºС)α1, Вт/(м²⸱°С)α2, Вт/(м²⸱°С)
500,062312

Решить задачу и ответить письменно на следующие вопросы:

1. В чем отличие между коэффициентами теплопроводности, теплоотдачи, температуропроводности и теплопередачи? Какова их размерность, каков их физический смысл?

2. Какому закону соответствует распределение температуры в цилиндрической однослойной стенке?

3. Каким образом определяются тепловые потери с цилиндрической поверхности однослойной теплоизоляции при граничных условиях I рода?

4. Как определяется коэффициент теплопередачи для многослойной цилиндрической стенки при граничных условиях III рода?

5. Какова зависимость тепловых потерь трубопровода от наружного диаметра его теплоизоляции, если: а) критический диаметр теплоизоляции меньше наружного диаметра стальной трубы; б) критический диаметр теплоизоляции больше наружного диаметра стальной трубы?

26.77 Коэффициент теплопередачи через наружное ограждение (стену) помещения k, коэффициент теплоотдачи от воздуха внутри помещения к поверхности стены α1. Определить, на сколько градусов изменится температура внутренней поверхности стены, если температура наружного воздуха понизится на 25 ºC, а температура воздуха внутри помещения понизится на 5 ºC?

Таблица 4 – Исходные данные

Вариантk, Вт/(м 2 ·К)α1, Вт/(м 2 ·К)
10,806,9

Ответ: Δtc1=7,4 ºC.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

26.78 Плоская стальная стенка толщиной 9 мм [с коэффициентом теплопроводности λ1=76 Вт/(м·К)] с одной стороны омывается газами, при этом коэффициент теплоотдачи α1=90 Вт/(м²·К). С другой стороны стенка изолирована от окружающего воздуха плотно прилегающей к ней пластиной толщиной 13 мм с коэффициентом теплопроводности λ2=0,56 Вт/(м·К). Коэффициент теплоотдачи от пластины к воздуху равен α2=12 Вт/(м²·К). Определить плотность теплового потока и температуру поверхностей стенки, если температура газов 120 ºС, а воздуха – плюс 15 ºС.

Ответ: q=893 Вт/м², tст1=110,1 ºС, tст2=109,9 ºС, tст3=89,2 ºС.

26.79 Определить необходимую толщину слоя теплоизоляции δиз наружной стены холодильной камеры (рис. 3), если:

  • толщина стены δст;
  • коэффициенты теплопроводности соответственно материала стены и теплоизоляции λст и λиз;
  • температура наружного воздуха и воздуха в холодильной камере tв1 и tв2;
  • коэффициенты теплоотдачи от наружного воздуха к стене α1 и от поверхности теплоизоляции к воздуху в холодильной камере α2;
  • заданная плотность теплового потока q.Оценить также температуры поверхностей tc1, tc2 и tc3, а также глубину промерзания теплоизоляционного слоя δ.

Исходные данные приведены в табл. 11 и 12.

Последняя цифра шифраq, Вт/м 2δст, ммtв1, ºСtв2, ºС
10500+30-18
Читать еще:  Формула для расчета облицовочного кирпича

Ответ: δиз = 160 мм, tc1 = 29 ºC, tc2 = 23 ºC, tc3 = -17 ºC, δ = 67 мм.


26.80 (Вариант 1) Стенка камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ14=20 мм.

Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2.

Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стену высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуры поверхностей всех слоев стены и построить график распределения температур по ее толщине (без масштаба).

Решение

Расчетная схема с температурным графиком дана на рис. 8.2.

Определяем диаметры слоев изоляции:

мм;

мм.

Находим по формуле (8.2)

Вт/м.

Используя уравнение теплопроводности (8.4) однослойной цилиндрической стенки, определяем:

0 С;

0 С.

8.12. Как изменятся линейная плотность теплового потока и температура плоскости соприкосновения слоев тепловой изоляции, если их поменять местами, т.е. слой с большей теплопроводностью положить непосредственно на трубу?

Температурный график представлен на рис. 8.2.

8.13. Паропровод наружным диаметром 89 мм и длиной 30 м теплоизолирован минераловатными плитами марки 75, толщиной 50 мм. Температуры на внешней и внутренней поверхностях изоляции соответственно равны 40 и 190 0 С.

Определить потерю теплоты паропроводом в течение суток.

8.14. Электронагреватель мощностью 2 кВт расположен внутри фарфоровой трубки внутренним диаметром 44 мм и толщиной 3 мм. Длина трубки – 0,75 м. Электронагреватель предназначен для подогрева воды до температуры 150 0 С. Температура трубки не должна превышать 250 0 С.

Обеспечиваются ли допустимые условия работы фарфоровой трубки, если температура ее внешней поверхности на 7 0 С выше температуры воды.

8.15. Рассчитать допустимую силу тока по проводу диаметром 2 мм и удельным электрическим сопротивлением Ом . м. Допустимая температура электрической изоляции 70 0 С, температура на наружной ее поверхности 50 0 С. Теплопроводность электрической изоляции 0,16 Вт/(м . К), толщина 1 мм.

8.16. Найти толщину тепловой изоляции трубопровода тепловых сетей, выполненную из пенополистирола. Температура трубопровода 150 0 С, а наружной поверхности теплоизоляционной конструкции 40 0 С. Линейная плотность теплового потока через тепловую изоляцию не должна превышать 90 Вт/м. Наружный диаметр трубопровода составляет 219 мм.

8.17. Обмуровка печи выполнена трехслойной: пеношамот, красный глиняный кирпич и силикатный кирпич. На внутренней поверхности обмуровки температура 1 150 0 С, на внешней – 60 0 С. Толщина кладки из красного кирпича – 250 мм, из силикатного – 60 мм.

Какой должна быть толщина пеношамота, чтобы температура красного кирпича не превышала 750 0 С? При этой толщине пеношамота найти температуру в плоскости соприкосновения кладок из красного и силикатного кирпичей.

8.18. Обмуровка печи выполнена из слоя огнеупорного кирпича толщиной 250 мм и слоя красного кирпича толщиной 125 мм. Температура в печи равна 1 300 0 С, температура наружного воздуха – 25 0 С. Коэффициент теплоотдачи от газов к обмуровке – 90 Вт/(м 2. К), а от обмуровки к воздуху – 12 Вт/(м 2. К). Теплопроводность огнеупорного кирпича 0,93 Вт/(м . К).

Определить плотность теплового потока, рассчитать температуру на границе слоев обмуровки.

Решение

Выписываем из приложения И теплопроводность красного кирпича 0,7 Вт/(м . К).

– коэффициент теплопередачи по формуле (8.7)

Вт/(м 2 К);

– поверхностную плотность теплового потока по уравнению (8.5)

Вт/м 2 ;

– температуру внутренней поверхности по уравнению (8.9)

0 С;

– температуру на границе слоев обмуровки по зависимости (8.3)

0 С.

8.19. Плоская стальная стенка толщиной 30 мм омывается с одной стороны – дымовыми газами, температура которых 770 0 С, а с другой стороны воздухом температурой 150 0 С. Коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенке и от стенки к воздуху равны соответственно – 45 и 80 Вт/(м 2. К).

Определить температуры поверхностей стенки.

8.20. Рассчитать температуры чистой и загрязненной стенки чугунного водогрейного котла.

Толщина стенки – 8 мм, коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенке и от стенки к воде соответственно 50 и 1 200 Вт/(м 2. К). Температуры дымовых газов и нагреваемой воды – 1 000 0 С и 95 0 С.

Стенка загрязнена слоем сажи (со стороны газов) толщиной 1 мм и слоем накипи (со стороны воды) толщиной 2 мм.

8.21. Найти тепловой поток через стену из силикатного кирпича толщиной 500 мм, покрытую изнутри штукатуркой толщиной 30 мм. Температура воздуха внутри помещения 18 0 С, снаружи – «минус» 25 0 С. Площадь стены 50 м 2 .

Определить также температуру внутренней и внешней поверхностей стены.

Коэффициент теплоотдачи: со стороны внутреннего воздуха – 8,7 Вт/(м 2. К), со стороны наружного – 23 Вт/(м 2. К).

8.22. Варочный котел выполнен из листовой стали толщиной 8 мм. Температура рабочей среды в котле составляет 140 0 С, воздуха в варочной – 20 0 С. Тепловая изоляция выполнена из минераловатных матов марки 100.

Определить толщину тепловой изоляции, если поверхностная плотность теплового потока через тепловую изоляцию не должна превышать 70 Вт/м 2 .

При расчете пренебречь термическим сопротивлением на внутренней поверхности котла и принять коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности изоляции равным 12 Вт/(м 2. К). Расчет выполнить как для плоской стенки.

8.23. Чан из деревянных досок заполнен водой температурой 5 0 С. Температура окружающего воздуха 18 0 С, его относительная влажность 70%. Определить требуемую толщину досок из условия предотвращения конденсации водяных паров на наружной поверхности чана. Коэффициент теплоотдачи на этой поверхности – 7 Вт/(м 2. К).

8.24. Сколько следует сжечь угля в печи, КПД которой равен 70%, чтобы восполнить теплопотери помещением в сутки через стену из красного кирпича площадью 20 м 2 толщиной 510 мм. Температура в помещении равна 18 0 С, а температура наружного воздуха – «минус» 25 0 С?

Читать еще:  Rauf кирпич м150 пустотелый

При расчете принять суммарный коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности стены равным 8,75 Вт/(м 2. К), суммарный коэффициент теплоотдачи на наружной поверхности 23 Вт/(м 2. К).

Теплота сгорания угля – 19 500 кДж/кг.

8.25. Стены здания сложены из шлакобетонных блоков толщиной 500 мм. Снаружи и изнутри предусмотрена штукатурка толщиной каждого слоя по 30 мм. Температуры внутреннего и наружного воздуха, коэффициент теплоотдачи на поверхностях стены принять как в задаче 8.24.

Найти поверхностную плотность теплового потока и температуры на поверхностях отдельных слоев.

8.26. По стальному трубопроводу внутренним диаметром 100 мм и толщиной стенок 5 мм протекает горячая вода температурой 150 0 С. Труба теплоизолирована пенополиуретаном теплопроводностью 0,033 Вт/(м . К) и толщиной 42 мм.

Рассчитать температуры на поверхностях стенки трубопровода и теплоизоляционного слоя.

При расчете принять коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности трубопровода равным 2 000 Вт/(м 2. К), а на наружной поверхности изоляции – 12 Вт/(м 2. К).

Температура окружающего воздуха составляет 5 0 С.

Коэффициент теплопроводности силикатного и красного кирпича

С точки зрения надёжности строения и комфорта, в помещениях жилого здания лучшим материалом для стен в течение многих веков продолжает оставаться кирпич — теплопроводность его находится на хорошем уровне, а прочность проверена временем.

Применяемые материалы, технология изготовления и структура влияют на способность изделия передавать через себя температуру окружающим предметам. Для разного вида кирпичей показатель меняется.

У каждого вида кирпича свой показатель теплопроводности

Понятие о теплопроводности

Эта характеристика имеет важное значение в строительстве. Существует несколько взаимосвязанных вариантов подхода к оценке движения тепла в материалах:

  1. Способность предметов передавать нагрев от одной части целого к другой посредством последовательного перемещения хаотически колеблющихся частиц тела (молекул, электронов и атомов) от подвижных в сторону неактивных — холодных — называют теплопроводностью. Не следует путать этот показатель с термическим сопротивлением, которое свидетельствует о способности препятствовать перемещениям нагретых молекул.
  2. Коэффициент теплопроводности λ – способность физического тела передавать энергию за определённое время через единичную площадь при падении температуры на градус к наикратчайшей длине до изотермической поверхности. Другими словами, λ показывает, сколько тепла теряется за период прохождения сквозь стену. Принятая в технических расчётах размерность показателя — Вт/м·°C.
  3. Удельная теплопроводность Λ=λ/δ, где δ – толща преграды в метрах: Вт/м²·°C. Обратной величиной этой характеристики является термическое сопротивление: 1/Λ – оно оценивает препятствование 1 м² площади предмета перетоку энергии нагрева за час при разности температур поверхностей в 1°C. Другое название характеристики — коэффициент теплоизоляции, размерность: м²·°C/Вт.

В этом видео вы узнаете о характеристиках кирпича:

При выборе материалов обычно обращают внимание на 2 показателя: термическое сопротивление, определяемое из соотношения 1/(λ/δ), и гораздо чаще применяемый коэффициент теплопроводности λ. Если значения первой характеристики возрастают, это свидетельствует о возможности употребить материал для изоляции. И наоборот, низкие цифры указывают на использование в качестве проводника температуры. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем потери нагрева здания весомее, а малые значения свидетельствуют об эффективном в части энергосбережения материале стен.

Факторы зависимости переноса тепла

Несущие ограждающие конструкции зданий делают из железобетонных панелей, блоков различного исполнения, кирпича, дерева. Физические свойства, определяющие их теплопроводность, одинаковы для всех материалов:

  • плотность способствует взаимодействию частиц, являющихся носителями энергии, поэтому с её возрастанием потери увеличиваются;
  • пористость создаёт проблемы для передачи тепла из-за промежутков воздуха с показателем λ, равном 0,026 Вт/м·°C при комнатной температуре;
  • структура отверстий в теле предмета — присутствие мелких каверн закрытого типа снижает потери тепла;
  • влажность влечёт вытеснение сухого воздуха из пор, а потому энергообмен частиц возрастает, и остывание или нагревание происходит быстрее.

Самым холодным из стеновых материалов считается железобетон с λ=1,29, а пеноблоки, имеющие коэффициент теплопроводности 0,08, сохраняют климат лучше всего. Керамиты также подчиняются приведённым закономерностям: теплопроводность пустотелого кирпича находится в пределах 0,4-0,7 Вт/м·°C, полнотелого — в 1,5 раза выше.

Виды кирпичей и значения коэффициента

Стеновые блоки в форме небольших брикетов по сырьевому материалу делят на 2 вида: керамические красные и силикатные белого цвета. Первый тип кирпичей изготавливают путём высокотемпературного — около 1000°C, обжига мелкодисперсных горных пород. Причём из тугоплавкой глины производят огнеупорные или печные блоки. Силикатный брикет делают из кварцевого песка. Свойства исходного сырья обусловливают различия теплопроводности кирпича каждого из типов. По назначению они подразделяются на классы:

  • строительный или рядовой;
  • облицовочный — для наружного декорирования стен, его вырабатывают гладким и правильных геометрических форм; коэффициент теплопроводности облицовочного кирпича 0,37-0,93 Вт/м·°C;
  • специального назначения — шамотный и печной, их используют при кладке дымоходов и других объектов высокотемпературного (до 1700°C) воздействия.

В зависимости от плотности коэффициент теплопроводности керамического кирпича изменяется от 0,4 до 0,9 Вт/м·°C. Пустотелость изделия является определяющим фактором для силикатных брикетов и может представляться для каждого в виде 3 отверстий диаметром 52 мм (15%), 11 — Ø27-32 (20-25%), 14 дырок Ø30-32 мм при 28-30% воздушных промежутков.

Изменчивость коэффициента теплопроводности силикатного кирпича в диапазоне 0,4-1,3 Вт/м·°C. Зависимость λ от типа керамитов и их плотности можно проследить по таблице:

Наименование клинкераУдельный вес изделия, т/м3Показатель λ, Вт/м·°C
Силикатный: рядовой/щелевой/с отверстиями1,0―2,2/―/―0,5―1,3/0,4/0,7
Керамический: плотный/пустотелый/пористый1,4―2,6/―/1,50,67―0,80/0,44―0,47/0,44
Шамотный1,850,85
Динасовый1,9―2,20,90―0,94
Хромитовый3,0―4,21,21―1,29
Магнезитовый2,6―3,24,7―5,1

Теплопроводность огнеупорного кирпича с повышением нагрева возрастает до λ=6,5-7,7 единицы. Но у пеношамотного (0,6 т/м³) и диатомитового (0,55) клинкеров остаётся на низком уровне — 0,25-0,3 Вт/м·°C при температуре 850-1300 градусов. Для традиционного печного шамотного кирпича λ=1,44, если нагрев 1000°C.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector