Исследование тепловых свойств пустотелых сланцевых блоков как стеновых самоизолирующих материалов

Единицами теплопроводности являются [Вт/(м·К)] в системе СИ и [БТЕ/(час·фут·°F)] в имперской системе.

См. Также теплопроводность. изменения температуры и давления, для: воздуха, аммиака, углекислого газа и воды

Теплопроводность для обычных материалов и изделий:

Ацетат целлюлозы формованный, листовой

1) Асбест вреден для здоровья человека, когда крошечные абразивные волокна вдыхаются в легкие, где они могут повредить легочную ткань. Это, по-видимому, усугубляется курением сигарет, и в результате возникают такие заболевания, как мезотелиома и рак легких.

1 Вт/(м·К) = 1 Вт/(м·К) = 0.85984 ккал/(ч·ч·C) = 0.5779 БТЕ/(фут·ч·Ф) = 0.048 БТЕ/(дюйм·ч·Ф) = 6.935 (БТЕ·дюйм)/(фут² ч °F)

Пример – кондуктивная теплопередача через алюминиевый котел по сравнению с котлом из нержавеющей стали

Кондуктивный теплообмен через стенку котла можно рассчитать как

q = теплопередача (Вт, БТЕ/ч)

A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

q / A = теплопередача на единицу площади (Вт/м 2 , БТЕ/(ч фут 2 ))

k = теплопроводность (Вт/мК, БТЕ / (час фут ° F))

дТ = т₁ – т₂ = разница температур ( o C, o F)

s = толщина стенки (м, фут)

Калькулятор кондуктивной теплопередачи

k = теплопроводность (Вт/мК, БТЕ / (час фут ° F))

s = толщина стенки (м, фут)

A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

дТ = т₁ – т₂ = разница температур ( o C, o F)

Важно! – что общий теплообмен через поверхность определяется «общий коэффициент теплопередачи” – который помимо кондуктивной теплопередачи – зависит от

коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней поверхностях
коэффициенты лучистой теплопередачи на внутренней и внешней поверхностях

Кондуктивный теплообмен через стенку алюминиевой емкости толщиной 2 мм – перепад температур 80 o C

Теплопроводность алюминия равна 215 Вт/(м·К) (из таблицы выше). Кондуктивную теплопередачу на единицу площади можно рассчитать как

q / A = [(215 Вт/(м · К)) / (2 10 -3 м)] (80 o С)

Кондуктивный теплообмен через стенку емкости из нержавеющей стали толщиной 2 мм – перепад температур 80 o C

Теплопроводность нержавеющей стали равна 17 Вт/(м·К) (из таблицы выше). Кондуктивную теплопередачу на единицу площади можно рассчитать как

См. также

Изоляция – Теплопередача и потери тепла зданиями и техническими приложениями – коэффициенты теплопередачи и методы изоляции для снижения энергопотребления.
Термодинамика – Рабочие, тепловые и энергетические системы.
Свойства материала – Материальные свойства газов, жидкостей и твердых тел – плотность, удельная теплоемкость, вязкость и многое другое.

Читайте также:

Как утеплить гараж за 6 шагов.

Связанные документы

Алюминиевые сплавы – механические свойства – Механические свойства алюминиевых сплавов – предел прочности, предел текучести и другое.
Плотность кирпича – Плотность обычных видов кирпича.
Бутан – теплопроводность в зависимости от температуры и давления – Онлайн-калькуляторы, рисунки и таблицы теплопроводности жидкого и газообразного бутана, Кл₄H₁₀, при различных температуре и давлении, СИ и имперские единицы.
Изоляция из силиката кальция – Теплопроводность изоляции из силиката кальция – температура и k-значения.
Углекислый газ – число Прандтля в зависимости от температуры и давления – Рисунки и таблица с изменениями числа Прандтля для углекислого газа при изменении температуры и давления.
Углекислый газ – теплофизические свойства – Химические, физические и термические свойства углекислого газа. Фазовая диаграмма включена.
Кондуктивная теплопередача – Кондуктивный теплообмен в твердом теле происходит при наличии градиента температуры.
Этан – теплопроводность в зависимости от температуры и давления – Онлайн-калькулятор, цифры и таблица теплопроводности этана, Кл₂H₆, при различной температуре и давлении – имперские единицы и единицы СИ.
Этилен – теплопроводность в зависимости от температуры и давления – Онлайн-калькулятор, цифры и таблица, показывающие теплопроводность этилена, также называемого этеном или ацетеном, C₂H₄, при различной температуре и давлении – имперские единицы и единицы СИ.
Пищевые продукты – теплопроводность – Теплопроводность некоторых пищевых продуктов, таких как яблоки, говядина, сахар и др.
Материалы для теплообменников – теплопроводность – Типичные материалы теплообменников и их теплопроводность.
Водород – теплопроводность в зависимости от температуры и давления – Онлайн-калькулятор, цифры и таблица, показывающие теплопроводность водорода, H₂, при различной температуре и давлении – имперские единицы и единицы СИ.
Изоляционные материалы – пределы рабочей температуры – Температурные ограничения для широко используемых изоляционных материалов.
Жидкости – Теплопроводность – Некоторые жидкости и их теплопроводность.
Металлы, металлические элементы и сплавы – теплопроводность – Теплопроводность обычных металлов, металлических элементов и сплавов.
Минеральная вата – Теплопроводность – значения k – в зависимости от температуры.
Типы минометов – Типы строительных растворов ASTM.
Азот – теплопроводность в зависимости от температуры и давления – Онлайн-калькулятор, цифры и таблицы теплопроводности азота, Н₂, при различных температурах и давлениях, СИ и имперские единицы.
Общие коэффициенты теплопередачи – Стены или теплообменники – рассчитать общие коэффициенты теплопередачи.
Трубы и цилиндры – кондуктивные потери тепла – Кондуктивные потери тепла через стенки цилиндра или трубы.
Пластмассы – коэффициенты теплопроводности – Теплопроводность пластмасс.
Пропан – теплопроводность в зависимости от температуры и давления – Онлайн-калькулятор, рисунки и таблицы, показывающие теплопроводность жидкого и газообразного пропана при различных температурах и давлениях, единицах СИ и имперских единицах.
Теплопроводность – онлайн-конвертер – Преобразование между единицами теплопроводности.
Теплопроводность – Таблица преобразования единиц измерения – Перевод единиц теплопроводности – таблица и диаграмма.
Термическое сопротивление и проводимость – Способность материала сопротивляться потоку тепла.
Тепловое пропускание против теплового сопротивления – Коэффициент теплопередачи U в зависимости от теплового сопротивления R.
Вода – теплопроводность в зависимости от температуры – Рисунки и таблицы, показывающие теплопроводность воды (жидкой и газовой фазы) при различных температуре и давлении, в единицах СИ и имперских единицах.

Engineering ToolBox — Расширение SketchUp — 3D-моделирование онлайн!

Добавляйте стандартные и настраиваемые параметрические компоненты, такие как балки с полками, пиломатериалы, трубопроводы, лестницы и многое другое, в свою модель Sketchup с помощью Engineering ToolBox — расширения SketchUp, которое можно использовать с потрясающими, веселыми и бесплатными SketchUp Make и SketchUp Pro. Расширение ToolBox для SketchUp из хранилища расширений SketchUp Pro Sketchup!

Конфиденциальность

Мы не собираем информацию от наших пользователей. В нашем архиве сохраняются только электронные письма и ответы. Файлы cookie используются только в браузере для улучшения взаимодействия с пользователем.

Некоторые из наших калькуляторов и приложений позволяют сохранять данные приложений на локальном компьютере. Эти приложения будут — из-за ограничений браузера — отправлять данные между вашим браузером и нашим сервером. Мы не сохраняем эти данные.

Google использует файлы cookie для показа нашей рекламы и обработки статистики посетителей. Пожалуйста, прочитайте Конфиденциальность и условия Google для получения дополнительной информации о том, как вы можете контролировать показ рекламы и собираемую информацию.

AddThis использует файлы cookie для обработки ссылок на социальные сети. Пожалуйста, прочитайте AddThis Privacy для получения дополнительной информации.

Реклама в панели инструментов

Если вы хотите продвигать свои продукты или услуги в Engineering ToolBox — используйте Google Adwords. Вы можете настроить таргетинг на Engineering ToolBox с помощью управляемых мест размещения AdWords.

Исследование тепловых свойств пустотелых сланцевых блоков как стеновых самоизолирующих материалов

Для снижения энергопотребления и защиты окружающей среды был разработан и изготовлен тип пустотелого сланцевого блока с 29 рядами отверстий. В данной работе исследованы тепловые свойства пустотелых сланцевых блоков и стен. Сначала для получения коэффициента теплопередачи стен из пустотелых сланцевых блоков был использован метод ограждающего теплового ящика. Экспериментальный коэффициент теплопередачи составляет 0.726 Вт/м 2 ·К, что обеспечивает экономию энергии по сравнению с традиционными стеновыми материалами. Затем было рассчитано теоретическое значение коэффициента теплопередачи, равное 0.546 Вт/м 2 ·К. Кроме того, одномерный устойчивый процесс теплопроводности для блока и стен был смоделирован с использованием программного обеспечения для анализа методом конечных элементов ANSYS. Расчетный коэффициент теплопередачи для стен составил 0.671 Вт/м 2 ·К, что хорошо согласуется с результатами испытаний. Благодаря выдающимся самоизоляционным свойствам, этот тип пустотелых сланцевых блоков может использоваться в качестве стенового материала без каких-либо дополнительных мер по изоляции в каменных конструкциях.

1. Введение

Во всем мире экономическое развитие все больше ограничивается нехваткой природных ресурсов [1]. Кроме того, экономический рост приводит к таким проблемам, как разрушение окружающей среды и растрата ресурсов. Чтобы улучшить эту ситуацию и повысить энергоэффективность зданий, традиционные полнотелые глиняные кирпичи были официально запрещены в строительстве зданий, что способствовало изучению и применению новых стеновых материалов [2].

В настоящее время существует много типов новых стеновых материалов, таких как небольшие пустотелые блоки из бетона, газобетонные блоки и небольшие полые блоки из летучей золы. Однако ни один из этих стеновых материалов не является самоизолирующим, и требуются определенные меры по теплоизоляции наружных стен. Меры внешней изоляции наружных стен широко используются в строительстве, несмотря на некоторые очевидные недостатки, такие как легкое отслаивание, короткий срок службы и низкая безопасность. Кроме того, в традиционной кирпичной кладке толщина растворных швов варьируется от 8 мм до 12 мм, легко образуя явные тепловые мосты и приводя к значительным потерям энергии.

За последние 40 лет были разработаны различные изоляционные спеченные пустотелые блоки, такие как предложенные Porothem, Klimation, Poroton, Thermopor, Unipor, Monomur и Thermoarcilla [3]. Все эти блоки обладают низкой плотностью, большим количеством отверстий, высокой гладкостью поверхности и хорошими тепловыми характеристиками. Чжу и др. [4] исследовали тепловые свойства переработанного заполнителя бетона (ББК) и переработанных бетонных блоков. Содупе-Ортега и др. [5] изготовили прорезиненный длинный пустотелый блок и изучили технико-экономическую целесообразность производства этих блоков с помощью автоматических кирпичных машин. Чжан и др. [6] изучали тепловые характеристики бетонных пустотелых блоков с помощью моделирования методом конечных элементов. Фан и др. [7] описали новый строительный материал, названный вспененным полистиролом из переработанного бетона, и провели соответствующее численное моделирование для полых блоков EPSRC и теплоизоляционных стен на основе термодинамических принципов. В недавних работах Del Coz Díaz et al. предложили методы численного моделирования. [8–11] для изучения различных типов стен из различных легкобетонных пустотелых кирпичей. Ли и др. В работе [12] представлена разработка упрощенной модели теплопередачи пустотелых блоков для простого и эффективного расчета теплового потока.

Полый сланцевый блок состоит из сланца в качестве основного сырья, опилок в качестве порообразователя и промышленных отходов, таких как летучая зола, стальной шлак и стружка макулатуры в качестве вспомогательных материалов. Все эти сырьевые материалы обжигаются в соответствии с определенным производственным процессом для создания нового энергосберегающего и экологически чистого стенового материала, который имеет такие преимущества, как легкий вес, большой размер, большое количество отверстий и высокую гладкость. Между тем, полые сланцевые блоки в полной мере используют богатые сланцевые ресурсы для сохранения сельскохозяйственных угодий. В процессе возведения стен из пустотелых сланцевых блоков разработана технология возведения растворных швов толщиной 1-2 мм, позволяющая значительно снизить теплопотери, вызванные конструкционными тепловыми мостами. Ожидается, что отличные теплоизоляционные свойства и энергоэффективность жилых зданий в условиях суровых холодов и холодных районов будут достигнуты в наружных стенах без проведения наружных изоляционных мероприятий. Ву и др. [13] исследовали механические и термические свойства стен из обожженных пустотелых блоков. Бай и др. В работах [14, 15] изучалось сейсмическое поведение стен из обожженных теплоизолированных сланцевых блоков с ультратонкими растворными швами.

Коэффициент теплопередачи является одним из важнейших параметров для оценки теплотехнических характеристик стен. При заданной температуре окружающей среды чем ниже коэффициент теплопередачи, тем меньше теплоты рассеивается через стену. В настоящее время коэффициенты теплопередачи стен в основном определяются путем замеров на месте или лабораторных испытаний [16]. В этом исследовании коэффициенты теплопередачи стен из полых сланцевых блоков были получены в результате лабораторных испытаний и сопоставлены с теоретическими расчетами и результатами моделирования методом конечных элементов. В разделе 2 представлены подробные размеры, производственные процессы, химические компоненты и минеральный состав полого сланцевого блока.

2. Полый сланцевый блок

2.1. Детали полого сланцевого блока

Размеры блоков 365 мм × 248 мм × 248 мм с 29 рядами отверстий; плотность составляет 850 кг/м 3 , что позволяет значительно снизить вес здания и повысить теплоизоляционные свойства блоков. Подробные размеры показаны на рисунке 1.