книги из ГПНТБ / Ониани, Ш. И. Тепловой режим глубоких шахт при гидравлической закладке выработанного пространства и сложном рельефе поверхности

Рис 16. График изменения влажности закладки во времени

f

I

Некоторое уменьшение температуропроводности (иногда и теплопроводности). при малой .влажности может быть вьгз-

р н с . 19. Изменение безразмерных коэффициентов тепло- и темпера­ туропроводности с ростом влажности

ван'0 следующим обстоятельством. Рассматриваемые закла­ дочные материалы, как и всякие сыпучие материалы, харак­ теризуются сравнительно вышкой пористостью, значение ко­ торой определяется не наличием и (размерами /пор внутри зерен, а воздушным пространством между частицами твердо­ го вещества. В начальный период увлажнения, т. е. при малой влажности, влага в норовом пространстве испытуемого ма­ териала с размерами пор выше 10"5 ом не может находиться

5S

чем сухого воздуха, то незначительное увлажнение сыпучего материала должно вызвать некоторое снижение термических

(Соответствует такое состояние тела, при котором максималь­ ное количество влаги находится в образце в виде пара. При дальнейшем увеличении влажности приращение влагосодержания материала происходит за счет появления и увеличе­ ния вла,пи в виде жидкости. Последующее увеличение влагооодержания сопровождается повышением доли жидкостной влали и снижением влаги в парообразной .форме.

Теплоемкость водяного пара при всех условиях выше теплоемкости сухого воздуха. Поэтому увлажнение сыпуче­ го материала, независимо от фазового состояния влаги, всег­ да вызывает повышение его удельной теплоемкости. Харак­ тер изменения теплопроводности 'Определяется величиной и скоростью изменения температуротроводиости и удельной теплоемкости. Если iB начальный момент увлажнения увели­ чение удельной теплоемкости происходит -быстрее, чем умень­ шение температуропроводности, то теплопроводность увеличи­

начальное незначительное понижение коэффициента тепло­ проводности при малом влагооодержаиии, а также доводьно четкое понижение коэффициента температуродровсаности объясняются характером изменения доли участия жидкост-

град) исключает возможность сколько-нибудь существенной миграции влаги и перераспределения температуры внутри ис­ пытуемого материала путем термопрадиентного маосопереноса.

54

В дальнейшем точечные контакты, между частицами су­ хого материала с воздушными прослойками заменяются бо­

/коэффициента теплопроводности, а также уменьшение коэф­ фициента температуропроводности с ростом влажности ма­ териала.

Характер изменения коэффициентов тепло- и темнературшроводностй с ростом влажности для всех исследованных нами материалов примерно одинаков. Для большей нагляд­ ности все кривые а = /(ш) нанесены на один график (рис. 18). Сдвиг этих кривых вдоль оси ординат в ту или другую сто­ рону для разных материалов обусловлен лишь значением коэффициента температуропроводности этих материалов при нулевой влажности.

Благодаря этому в безразмерных .координатах удалось (построить характерные 'кривые, приведенные на рис. 19, от­ ражающие процесс изменения коэффициентов тепло- и темпе­

55

Соответственно, для определения коэффициента температу­

Рис. 20. Зависимость тепло- и температуропроводно­ сти сухого (« = 0) закладочного материала от плот­

ности

сыпучих материалов (рис. 20). Они могут быть выражены соответственно с помощью формул (для значений плотности в пределах 1300-1900 кг/м3 ):

56

мых .нами материалов при любой влажности в интервале от 0 до 18—20% в .первом приближении .может быть рекомендо­ вана следующая эмпирическая формула, если известна теп­

при нулевой влажности, то для сыпучих материалов она .грубо

позволяет без 'особого труда найти значения всех теплофиэических свойств сыпучих материалов при любой влажности в пределах от 0 до 12%. Для этого с самого начала требует­ ся знание лишь плотности сухого материала. Затем по фор­ мулам (2.13) и (2.14) определяются сначала значения 1Щ и а Ш о ,

и термические характеристики скального дробленого материа­ ла, взятого на бывшей дробильной фабрике. Анализ получен­ ных результатов показал, что изменение тепло- и температу­ ропроводности скального дробленого материала с ростом влагосодержания носит характер, аналогичный для осталь ­ ных проб.

Это обстоятельство наталкивает на мысль, что получен­ ные результаты в первом приближении могут быть, по-види-

5 Г

мому, распространены и на многие сыпучие материалы. Подтвер&кдением этому служит еще и следующее. Нами построен график изменения влагоемпсости исследуемого материала с ростом его плотности. Из этого графика (рис. 17) видно, что эта величина зависит только от плотности. Две точки (7 = = 1622 кг/м3 и 7 = 1475 кг/м3 ) выпадают из общей зависимости. Это, очевидно, можно объяснить только тем, что соответст-

-58