книги из ГПНТБ / Иванов, Н. С. Теплофизические свойства насыпных грузов

*— влаж ность насыщения, весовая.

** В случае мерзлого состояния эмпирические формулы действительны при № >5°/о.

ростом их влагосодержания. Для крупнодисперсных сред пер­ вая стадия увлажнения завершается при сравнительно неболь­ ших значениях влагосодержания. Крупнодисперсные грузы при перевозке (например, измельченный известняк и доло­ мит) находятся обычно во второй стадии увлажнения, кото­ рому соответствует нелинейный характер зависимости между коэффициентом теплопроводности и влагосодержанием. Для тонкодисперсных сред с высокоразвитой поверхностью разде­ ла и высоким содержанием связанной воды первая стадия за­ вершается при значительных увлажнениях. Тонкодисперсные насыпные грузы, такие, например, как доломитовая мука и огарки, при перевозке находятся обычно в первой стадии ув­ лажнения. Этой стадии свойственна линейная зависимость коэффициента теплопроводности от влагосодержания.

На основе рассмотренных представлений можно объяснить характер экспериментальных зависимостей коэффициента теплопроводности от влагосодержания различных категорий насыпных грузов (см. рис. 58—65).

Температурную зависимость изменения коэффициента теп­ лопроводности можно определять по формуле (Иванов, 1969),

где W0— общая влажность материала; WH,Bo— прочносвязан­ ная влага.

На рис. 22 построены кривые,**характеризующие зависи­ мость коэффициента теплопроводности различных строитель­ ных материалов от температуры при различных влажностях.

Обобщенные зависимости коэффициента теплопроводности X строительных насыпных материалов от влажности и объем­ ной плотности уск описаны эмпирическими формулами, приве­ денными в табл. 2.

41

О к о н ч а н и е т а б л . 3

Ж Е Л Е З Н Ы Е Р УД Ы

Объемный вес насыпных рудных материалов меняется в больших пределах — от 1500 до 3200 кг/м3, поэтому относи­ тельная весовая влажность насыщения незначительна.

Коэффициент теплопроводности этих материалов зависит от многих факторов— главным образом от количества со­ держащегося в них металла.

На рис. 23 приведены номограммы, отражающие зависи­ мость коэффициента теплопроводности рудных материалов от объемного веса скелета. Некоторая несогласованность распо­ ложения кривых определяется различной пористостью иссле­ дуемых материалов. Если эти зависимости изменения коэффи­ циента теплопроводности скорректировать зависимостью от пористости (см. рис. 19), то все экспериментальные значения могут быть согласованы.

На рис. 24 номограммы характеризуют зависимость коэф­ фициента теплопроводности от влажности и объемного веса скелета железных руд различных месторождений в мерзлом и талом состоянии. Зависимость коэффициента теплопровод­ ности этих материалов от температуры можно рассчитать по формуле (82). На рис. 25 приведены номограммы, отража­ ющие изменения коэффициента теплопроводности руд в за­ висимости от температуры.

УГЛИ

Угли по составу и строению подразделяются на три основ­ ные группы: бурые, каменные и антрациты. Удельный вес ка­

Зависимость изменения теплопроводности сухого угля от объемного его веса характеризуется кривой на рис. 26. Эти

Зная количество замерзшей воды в углях, можно по фор­ муле (82) рассчитать зависимость коэффициента теплопро­ водности от температуры. Такая зависимость изменения

46

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТИ

Коэффициент температуропроводности талых, промерзаю­ щих и промерзших насыпных грузов определяется экспери­

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Зависимость коэффициента температуропроводности стро­ ительных насыпных материалов от объемного веса скелета показана на рис. 29: величина коэффициента температуропро­ водности строительных материалов с возрастанием значения их объемного веса скелета увеличивается, но кривые имеют разный характер изменения. У тонкодисперсных материалов (гипс, огарки, граншлак) увеличение коэффициента темпера­ туропроводности с увеличением объемного веса скелета не­ значительно по сравнению с подобной зависимостью у крупно­ дисперсных материалов (песок, доломит измельченный).

На рис. 30 отражены изменения коэффициента температу­ ропроводности строительных материалов в мерзлом и талом состоянии в зависимости от влажности и объемного веса

скелета.

Величина коэффициента температуропроводности мерзлых строительных материалов больше коэффициента температуро­ проводности этих же материалов в талом состоянии. Это объ­ ясняется тем, что коэффициент теплопроводности влажного промерзающего дисперсного тела для основного диапазона влагосодержания больше его теплопроводности в талом со­ стоянии, а теплоемкость промерзшего тела всегда ниже его теплоемкости в талом состоянии.

На рис. 31 приведены графики зависимости коэффициента температуропроводности строительных материалов от тем­ пературы.

ЖЕЛЕЗНЫЕ РУДЫ

Зависимость коэффициента температуропроводности сухих рудных материалов от объемной плотности скелета руд, най­ денная экспериментально, приведена на рис. 32. Видно, что коэффициент температуропроводности данных материалов сильно зависит от изменения их объемной плотности.

На рис. 33 показаны кривые, отражающие зависимость коэффициента температуропроводности руд от влажности и объемного веса.

47

Температурную зависимость изменения коэффициента тем­ пературопроводности рудных материалов при различных влажностях характеризуют кривые на рис. 34.

УГЛИ

Зависимость коэффициента температуропроводности углей (бурого и каменного) от объемной плотности скелета отражена на рис. 35. На рис. 36 приведены кривые, характеризующие зависимость коэффициента температуропроводности углей в мерзлом и талом состоянии их от влажности. С увеличением влагосодержания в углях коэффициент их температуропро­ водности увеличивается, что объясняется улучшением терми­ ческого контакта между твердыми частицами скелета углей.

Зависимость коэффициента температуропроводности углей от температуры отражена на рис. 37.

В табл. 4 приведены данные о гранулометрическом составе насыпных материалов.

4 Заказ № 132