Влияние параметров волокнистых плит слоистой структуры на эквивалентный размер пор минераловатного утеплителя

Анализ воздействия состава волокнистых композитов на эквивалентный размер пор минераловатного утеплителя. Физико-механические показатели минераловатных плит горизонтально-слоистой структуры. Зависимость эквивалентного размера пор от плотности материала.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 25.04.2017
Размер файла 162,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 699.86

Кубанский государственный аграрный университет

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЛОКНИСТЫХ ПЛИТ СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЫ НА ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ РАЗМЕР ПОР МИНЕРАЛОВАТНОГО УТЕПЛИТЕЛЯ

Широкородюк В. К. - к. т. н., профессор

Приведены результаты исследований воздействия состава волокнистых композитов на эквивалентный размер пор - параметр, значительно влияющий на характер теплопередачи через эффективные теплоизоляционные материалы.

Исследовано влияние средней плотности волокнистого материала, диаметра и истинной плотности минерального волокна, содержания связующего на эквивалентный размер пор для плит слоистой структуры. Полученные результаты могут быть использованы для расчета теплопроводности эффективных теплоизоляционных материалов: минераловатных или стекловатных плит на синтетическом связующем.

В общем случае теплопередача через ограждающую конструкцию обеспечивается через теплопроводность, конвекцию и излучение. Зависимость теплопередачи от плотности волокнистого материала носит неоднозначный характер.

При уменьшении плотности материала теплопередача через теплопроводность снижается, причем для волокнистых материалов при плотности, меньшей определенного для каждого материала значения, с дальнейшим уменьшением плотности имеет место увеличение теплопроводности [1].

Это объясняется влиянием конвекционной и радиационной составляющих при изменении параметров пор волокнистого материала, одним из которых является эквивалентный размер пор.

Для волокнистых материалов эквивалентный размер пор принимается равным расстоянию между соседними волокнами, если рассматривать сечение, перпендикулярное направлению волокон.

Исследования проводились методом математического моделирования с использованием разработанной для этой цели математической модели волокнистой плиты различной структуры.

Основные характеристики волокнистого композита:

- средняя плотность волокнистой плиты - до 0 кг/м;

- материал матрицы - базальтовые волокна с истинной плотностью 2800 кг/м;

- диаметр минерального волокна - до 15 мкм;

- связующее - водорастворимая термореактивная синтетическая смола;

- количество связующего в плите - до 10 % по массе;

- ориентация волокон в плите - горизонтально-слоистая.

Зависимость эквивалентного размера пор от средней плотности плиты при различном диаметре волокон для плиты слоистой структуры приведена на рисунке 1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Зависимость эквивалентного размера пор от средней плотности плиты при различном диаметре волокон для плиты слоистой структуры

Условные обозначения диаметра волокон:

Анализируя полученные данные, можно сказать следующее. Эквивалентный размер пор уменьшается при повышении плотности плит и уменьшении диаметра волокон.

При одной и той же средней плотности плиты скорость роста эквивалентного размера пор с увеличением диаметра волокна замедляется.

Для исследованного интервала плотностей (35-200 кг/м) при увеличении диаметра волокна от 1 до 15 мкм при одной и той же средней плотности плиты эквивалентный размер поры увеличивается в 15 раз.

Зависимость эквивалентного размера пор от средней плотности плиты слоистой структуры при различном диаметре волокон и содержании связующего приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Зависимость эквивалентного размера пор от диаметра волокна и средней плотности плит слоистой структуры при различном содержании связующего

Содержание связующего, % по массе

Средняя плотность плиты, кг/м

Диаметр минерального волокна, мкм

1

3

6

9

12

15

-

100

3,69

11,07

22,13

33,20

44,26

55,33

150

2,83

8,48

16,97

25,45

33,94

42,42

200

2,32

6,95

13,89

20,84

27,78

34,73

2,5

100

3,75

11,24

22,49

33,73

44,98

56,23

150

2,88

8,63

17,26

25,89

34,52

43,15

200

2,36

7,07

14,14

21,22

28,29

35,36

5,0

100

3,81

11,43

22,86

34,29

45,72

57,16

150

2,93

8,78

17,57

26,35

35,13

43,91

200

2,40

7,20

14,41

21,61

28,82

36,02

7,5

100

3,87

11,62

23,25

34,87

46,50

58,13

150

2,98

8,94

17,88

26,82

35,76

44,71

200

2,45

7,34

14,68

22,02

29,36

36,71

10,0

100

3,94

11,83

23,65

35,48

47,31

59,13

150

3,04

9,11

18,21

27,32

36,42

46,56

200

2,49

7,48

14,97

22,45

29,94

37,42

В приведенном интервале плотностей для каждого диаметра волокна с увеличением количества связующего от 0 до 10 % эквивалентный размер пор увеличивается не более чем на 10 %. Соответственно эквивалентному размеру пор увеличивается величина общей пористости волокнистой плиты. Отсюда следует, что изменение диаметра волокна оказывает наиболее значимое влияние на эквивалентный размер пор. Количество связующего и средняя плотность плит могут варьироваться в более широких пределах без значительного влияния на размер пор и могут назначаться в зависимости от обеспечения необходимой формостабильности и прочности волокнистого утеплителя [2].

С увеличением средней плотности плиты при прочих равных условиях величина эквивалентного размера поры уменьшается.

Интерес представляет исследование изменения эффективного размера поры при дальнейшем увеличении плотности волокнистого композита. На рисунке 2 показана зависимость эквивалентного размера пор при увеличении средней плотности плиты до 550 кг/м.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Зависимость эквивалентного размера пор от средней плотности плиты при различном диаметре волокон для плиты слоистой структуры

Условные обозначения диаметра волокон:

Полученные данные показывают, что для плит слоистой структуры величина средней плотности плиты, равная 550 кг/м, характеризуется равенством диаметра волокна и величины эквивалентного размера пор.

Эта тенденция сохраняется при увеличении диаметра волокна до 120 мкм (рис. 3).

Средняя плотность плит, характеризующаяся равенством диаметра волокна эквивалентному размеру пор, может служить условной базой для сравнения различных пространственных упаковок волокна в волокнистую матрицу.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3 - Зависимость эквивалентного размера пор от средней плотности плиты (100-550 кг/м) при различном диаметре волокон (16-120 мкм) для плиты слоистой структуры с 10 % содержанием связующего

волокнистый композит утеплитель пора

Зависимость эквивалентного размера пор от плотности материала матрицы для плиты 200 кг/м при диаметре волокон до 16 мкм для плиты слоистой структуры представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Зависимость эквивалентного размера пор от плотности материала матрицы для плиты при диаметре волокон до 16 мкм для плиты слоистой структуры плотностью 200 кг/м

Полученные данные показывают, что влияние материала матрицы (плотность волокна) характеризуется некоторым увеличением эквивалентного размера пор с ростом плотности в интервале 2500-3000 кг/м. Этот рост имеет тенденцию к ускорению с увеличением диаметра волокна.

Полученные данные хорошо коррелируют с результатами испытаний волокнистых теплоизоляционных плит, применяемых в качестве эффективных теплоизоляционных материалов.

Список литературы

1. Allcut, E. A. General Discussion on heat transfer. London. 1951. - 91 p.

2. Широкородюк, В. К. Формостабильность как фактор долговечности волокнистых теплоизоляционных материалов / В. К. Широкородюк // Проектирование, строительство и техническая эксплуатация зданий и сооружений : сб. науч. трудов. - Краснодар : КубГАУ, 2002. - С. 191-198.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Исторические сведения о развитии минераловатного производства. Номенклатура выпускаемой продукции в России и за рубежом. Технологическая схема изготовления полужестких плит. Расчет складов сырья и готовой продукции. Контроль качества готовой продукции.

    курсовая работа [489,7 K], добавлен 18.05.2012

  • Проектирование технологии производства жестких минераловатных плит с детальной разработкой способов волокнообразования. Основные показатели качества жестких минераловатных плит. Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах, технологическом оборудовании.

    курсовая работа [40,0 K], добавлен 20.05.2015

  • Характеристика и физико-механические показатели минераловатных акустических плит. Сырьё и полуфабрикаты для их изготовления. Технология производства изделия. Режим работы цеха и производственная программа. Подбор оборудования и тепловых установок.

    курсовая работа [482,8 K], добавлен 29.03.2014

  • Совмещенный термогравиметрический и дифференциальный термический анализ древесины и волокнистых полуфабрикатов. Энергия активации деструкции материала по данным термогравиметрии. Сущность и подходы к обработке результатов термомеханического анализа.

    реферат [84,8 K], добавлен 24.09.2009

  • Сырьё для производства древесноволокнистых плит и требования к нему. Классификация древесноволокнистых плит. Физические, механические, технологические и специфические свойства плит. Связующие материалы и химические добавки, используемые в производстве.

    реферат [1,0 M], добавлен 11.07.2015

  • Режим работы цеха и производственная программа. Технология производства акустических плит повышенной жесткости по способу "мокрого" формования. Подбор оборудования и тепловых установок. Входной и приемный контроль сырья, материалов и полуфабрикатов.

    курсовая работа [79,7 K], добавлен 21.12.2016

  • Разработка проекта цеха по производству гипсостружечных плит заданной мощности. Подбор состава сырья, проектирование способа производства и обоснование технологического процесса производства гипсовых стружечных плит. Выбор туннельной сушильной камеры.

    дипломная работа [532,7 K], добавлен 14.01.2014

  • Обзор связи условий нагружения детали с пределом длительной прочности ее материала. Расчет эквивалентного времени наработки для лопатки рабочего колеса турбины. Анализ методики определения уравнения кривой длительной прочности при иной температуре детали.

    контрольная работа [66,5 K], добавлен 27.02.2012

  • Определение состава одной тонны готовых плит и массы абсолютно сухой части плиты. Расчет количества стружки, поступающей на прессование с учетом потерь на шлифование и обрезку, древесины до измельчения и смолы для производства древесностружечных плит.

    контрольная работа [32,8 K], добавлен 13.07.2015

  • Основы технологии химической переработки древесных плит. Определение средневзвешенной плотности сырья и подбор технологического оборудования. Расчет вспомогательного оборудования, склада химикатов, расхода сырья и материалов на единицу продукции.

    курсовая работа [200,9 K], добавлен 28.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.