ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
МАШИНЫ
УДК 662.998
АНАЛИЗ СВОЙСТВ И ОСОБЕННОСТЕЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ВЫСОКОПОРИСТЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
НА ОСНОВЕ БАЗАЛЬТОВОГО ВОЛОКНА
В.А. Тарасов
,
М.П. Тимофеев
,
Ю.В. Ермакова
,
Р.В. Боярская
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
;
;
;
Представлены результаты экспериментального исследования свойств и осо-
бенностей функционирования высокопористых теплоизоляционных материа-
лов, полученных методом фильтрационного осаждения. Показано, что эф-
фективность теплоизоляции высокопористых материалов увеличивается с ро-
стом пористости и толщины стенки теплоизолирующих конструкций. Уста-
новлено, что для каждого типа теплоизоляционного материала существует
критическая температура, выше которой развивается интенсивная усадка.
Для наполнителей из базальтовых, кварцевых и каолиновых волокон устано-
влено значение допустимой температуры горячей стенки. Предложена ма-
тематическая модель, описывающая стационарный режим теплопередачи в
высокопористых теплоизоляционных материалах с учетом теплового излуче-
ния Стефана–Больцмана в поровое пространство. На основе эксперименталь-
ных исследований определена эмпирическая константа в нелинейном уравне-
нии теплопроводности, учитывающая многократное взаимодействие потока
теплового излучения между смежными волокнами наполнителя. Предложено
соотношение для проектного расчета толщины стенки теплоизолирующей
конструкции по требуемому перепаду температур горячей и холодной стенок.
Ключевые слова
:
высокопористыйтеплоизоляционныйматериал, метод филь-
трационного осаждения, стационарныйрежим теплопередачи, коэффициент те-
плопроводности высокопористойкомпозиционнойструктуры.
ANALYSIS OF PROPERTIES AND PECULIARITIES OF FUNCTIONING
OF HIGHLY POROUS HEAT-INSULATING MATERIALS BASED ON
BASALT
FIBER
V.A. Tarasov
,
M.P. Timofeev
,
Yu.V. Yermakova
,
R.V. Boyarskaya
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
;
;
The results of experimental study of properties and peculiarities of functioning
of the porous heat-insulating materials, produced using the method for filtration
deposition, are presented. It is shown that the thermal insulation efficiency of highly
porous materials increases as the porosity and the wall thickness of heat-insulating
constructions grow. It is found, that for each type of the heat-insulating material,
there is a critical temperature above which the intensive shrinkage develops. A value
of the permissible temperature of the hot wall is set for fillers made of basalt, quartz,
120 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 4
