Главная
Новости
Статьи
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения




18.01.2022


17.01.2022


17.01.2022


16.01.2022


15.01.2022


15.01.2022


13.01.2022





Яндекс.Метрика

Определение тепла термических эффектов золокерамических материалов

05.03.2016

Изучение золокерамических материалов методом получения дифференциальных кривых (температурного поля) нагревания модельных образцов показывает, что при их обжиге происходят сложные термические эффекты, связанные с наложением физико-химических процессов, характерных для глин, и горением углерода, содержащегося в золе, а также взаимодействием их компонентов в смеси.
Эффективные термические характеристики, полученные путем обработки «искаженных» такими сложными эффектами дифференциальных кривых нагревания с помощью формул (4.30, 4.31), являются объективными характеристиками кинетики обжига, отражающими взаимосвязанные процессы переноса тепла и массы при фазовых и химических превращениях.
С другой стороны, согласно дифференциальному уравнению (4.26), эффективные термические характеристики золокерамического материала определяются следующими выражениями:
Определение тепла термических эффектов золокерамических материалов

В этих выражениях знаки дифференциалов заменены на знаки конечных приращений массосодержаний Δu и температуры Δt.
Рассмотрим некоторые частные случаи выражения (4.55) и (4.56), вытекающие из особенности обжига золокерамических материалов (см. рис. 31).
1. До температуры воспламенения (tвоспл) углерода, содержащегося в материале, теплота горения ρг будет равна О, В этом случае «искажение» дифференциальных кривых нагрева модельного образца (малый эндоэффект) связано с удалением физически связанной воды из материала. Соответственно сказанному выражения (4.55) и (4.56) имеют вид
Определение тепла термических эффектов золокерамических материалов

Из уравнений (4.57) и (4.58) видно, что с возрастанием интенсивности массообмена Δu/Δt в материале эффективная температуропроводность убывает, а эффективная теплоемкость возрастает, что подтверждается экспериментально (см. рис. 31).
2. Происходит воспламенение углерода, содержащегося в теле образца (в начале на поверхностном слое) ρг≠0, но дегидратация глинистой части материала не началась ρх=0, тогда имеем
Определение тепла термических эффектов золокерамических материалов

В этом случае, как видно из уравнений (4.59) и (4.60), с возрастанием интенсивности горения углерода в материале эффективная температуропроводность возрастает, а эффективная теплоемкость убывает и при ρг Δu/Δt≥c имеет отрицательное значение.
3. Происходит процесс дегидратации глинистой части, горение углерода в теле образца продолжается, т. е. накладывается два процесса различной природы ρг≠0, ρx≠0. В этом случае уравнения (4.55) и (4.56) остаются без изменений. При этом, когда ρх=ρг, эффективные термические характеристики приравниваются к характеристикам обожженного (с полным выгоранием углерода) материала (а, с).
Если ρх≤ρг то имеем
Определение тепла термических эффектов золокерамических материалов

Выше приведенные частные случаи имеют место в процессе обжига зол, глин и их смесей, что и подтверждается экспериментально. Это показывает правильность нашей методики постановки проведения экспериментальных работ и обработки их результатов.
Таким образом, на основании вышеприведенного анализа можно сделать вывод: получив дифференциальные кривые нагрева модельных образцов, определив путем их обработки эффективные термические характеристики материала по формулам (4.30), (4.31), а также используя данные кривых кинетики массопотери из уравнений (4.55) и (4.56), за определенный промежуток времени (Δτ) можно определить тепло химических превращений в процессе обжига зол, глин и их смесей:
Определение тепла термических эффектов золокерамических материалов

Затем, умножив их на соответствующие потери массы и суммировав за промежуток времени (температурный интервал) прохождение термического эффекта, находим его тепло
Определение тепла термических эффектов золокерамических материалов

Таким образом, вышеизложенное положение явилось теоретической основой постановки экспериментальных работ по-изучению процессов тепло- и массообмена золокерамических материалов при их обжиге.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: