Введение к работе
Актуальность работы. Энергосберегающая политика, проводимая в нашей стране заставляет вести поиск новых эффективных и экономичных конструкций, имеющих минимальный уровень теллопотерь. . В настоящее время в системах теплоснабжения все больше появляется новых теплоизоляционных материалов, свойства которых надо знать. Создаются и новые огнеупорные материалы, к которым ежегодно добавляется множество других. Табулировать такое количество теплофизических характеристик ( ТФХ ) не представляется возможным. Обычно они определяются каждый раз по мере необходимости. Существующие методы большей частью предусматривают измерение постоянных значений ТФХ. Однако в ряде случаев требуется учитывать и их температурные изменения. Успешнее решается вопрос с теплопроводностью. Есть целый ряд способов ее определения. В том числе и через посредство уже известной температуропроводности. Сложнее обстоит дело с определением зависимости самой температуропроводности от температуры.
Таким образом, необходим метод, который позволил бы в короткие сроки и с небольшими затратами определять теплофизические свойства материалов, применяемых в теплоснабжении и строительстве.
Целью работы является создание метода определения ТФХ на основе полученной закономерности упорядоченного режима, для материалов, применяемых в теплоснабжении и строительстве.
Программа исследования была выполнена в три этапа.
На первом этапе решена серия нестационарных задач теплопроводности, проведен параметрический анализ полученных решений для завершающей стадии процесса нагрева. На этой основе разработаны теоретические основы экспериментального определения температуропроводности при ее функциональной зависимости от температуры.
Второй этап состоял в создании экспериментальных установок, обеспечивающих симметричный и односторонний нагрев исследуемых образцов. При проведении опытов не было необходимости измерения таких тепловых величин как коэффициента теплоотдачи, степени черноты и температуры окружающей среды.
Третий этап заключался в апробации предложенной методики определения ТФХ физическими опытами и математическим экспериментом.
Научная новизна. На основе проведенных исследований, в диссертации получены некоторые новые результаты. На защиту выносятся следующие основные положения:
анализ потерь тепла подземной канальной теплотрассой при меняющихся коэффициентах теплопроводности грунта и изоляционных слоев конструкции;
закономерность упорядоченного теплового периода, связывающая между собой переменные ТФХ и температуры материала;
методика определения температуропроводности, изменяющейся в процессе нагревания;
алгоритм итерационного метода для расчета температурного поля в телах по заданным температурным зависимостям ТФХ;
таблицы данных ЭВМ при нагревании тел конвективным и лучистым потоками тепла при переменных ТФХ.
Практическая ценность работы. В лабораторных условиях созданы экспериментальные установки для определения температуропроводности изоляционных и огнеупорных материалов путем симметричного и одностороннего нагревания плоских образцов. По заказу Волгоградской фирмы "ПТ" исследован новый"огнеупорный материал на предмет определения ТФХ. Фирма сочла возможным использовать предложенную методику в будущем. Результаты работы внедрены так.же в строительной организации Ростова ( Росспецпромстрой ). Предложенный способ определения температуропроводности при переменных ТФХ материала принят для использования в учебном процессе Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии.
Апробирование и публикации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены:
на ежегодных научно-технических конференциях, ВолгГАСА, Волгоград, 1993-1994;
на ежегодных региональных научно-технических конференциях, РГАС, Ростов-на-Дону, 1995-1996;
-на семинаре по вопросам строительной теплофизики при ВолгГАСА, Волгоград,. 1995.
Основные результаты диссертации опубликованы в 8 научных статьях.
I. Объем и структура диссертации.
