Таблица 2 – Варианты для расчета количества тепла, температуры поверхности контакта кирпича и теплоизоляционного материал и термического сопротивления

Вари-ант	Материал	d кирпича, см	t1, оС	t2, оС	λ1, Вт/(м•оС)	d1, см
0	Керамический кирпич с технологическими пустотами	64	-28	22	0,7	2,6
1	Бетон легкий	65	-27	21	0,71	2,4
2	Пенобетон	67	-26	23	0,72	2,3
3	Бетон тяжелый	68	-25	24	0,73	2,7
4	Древесноволокнистые плиты	56	-24	20	0,74	2,8
5	Фибролит	59	-23	20	0,75	2,9
6	Бетон легкий	64	-27	22	0,71	2,34
7	Керамический кирпич с технологическими пустотами	65	-27	21	0,65	2,63
8	Пенобетон	65	-25	23	0,71	2,3
9	Бетон тяжелый	67	-25	24	0,72	2,7
10	Древесноволокнистые плиты	69	-23	20	0,73	2,8
11	Фибролит	55	-23	20	0,74	2,88
12	Керамический кирпич с технологическими пустотами	59	-27	22	0,75	2,34
13	Бетон легкий	64	-27	21	0,71	2,64
14	Пенобетон	64	-25	22	0,65	2,22
15	Бетон тяжелый	65	-24	21	0,73	2,3
16	Древесноволокнистые плиты	67	-25	24	0,72	2,7
17	Фибролит	69	-23	20	0,73	2,8
18	Бетон легкий	55	-23	20	0,74	2,88
19	Пенобетон	59	-27	22	0,75	2,34
20	Бетон тяжелый	64	-27	21	0,71	2,64
21	Древесноволокнистые плиты	64	-25	22	0,65	2,22
22	Фибролит	59	-27	22	0,75	2,34
23	Бетон легкий	64	-27	21	0,71	2,64
24	Пенобетон	64	-25	22	0,65	2,22

---

Практическая часть
В качестве примера сделаем расчет для нулевого варианта.

На первом этапе расчетов для определения количества тепла через кирпичную стену воспользуемся формулой:

Q =λ[(t₂-t₁)/d]τ•S (2)

Условия задачи для нулевого варианта (таблица 2):

Наружная сторона кирпичной стены толщиной d=64 см имеет температуру t₁ = -28^оС, внутренняя t₂─ +22^оС (таблица 2). Какое количество тепла проходит через 1 м² поверхности стены за 1 час, если теплопроводность кирпича λ=0,8 Вт/(м•^оС) (таблица 1). Внимание, при расчетах сокращения не допускаются.

Q=λ[(t₂-t₁)/d]τ•S=0,8[(22-(-28))/0,64]3600•1=225000 Дж=225 кДж.

1. Q=225 кДж

На втором этапе расчетов необходимо определить температуру поверхности контакта кирпича и теплоизоляционного материала, если известно, что теплопроводность теплоизоляционного материала λ₁=0,7 Вт/(м•^оС), а толщина d₁=2,6 определяется по формуле:

Q₁=λ₁[(t₂-t_х)/d]τ•S=0,7[(22-х)/2,6]3600•1=2520[(22-х)/2,6].

Так как Q=Q₁, то 225=2520[(22-х)/2,6] или 585=2520(22-х).

0,232=22-х; отсюда х=22-0,232=21,68.

2. t_х (температура поверхности контакта кирпича и теплоизоляционного материала)= 21,68^оС.

На третьем этапе расчетов сначала рассчитываем R=h/λ для кирпича,

R_кирп.=64/0,8=80 (м²•^оС/Вт)

3. R_кирп.=80 (м²•^оС/Вт),

а затем для теплоизоляционного материала

R_{теплоиз.}=2,6/0,7=3,714 (м²•^оС/Вт)

4. R_{теплоиз.}= 3,714 (м²•^оС/Вт)

На четвертом этапе все полученные расчетные данные (подчеркнутые) согласно своего варианта вносим в таблицу 3.
Таблица 3 – Расчетные данные нулевого варианта

1. Q, кДж	2. tх (температура поверхности контакта кирпича и теплоизоляционного материала), оС	3. Rкирп., (м2•оС/Вт),	Rтеплоиз. (м2•оС/Вт)
225	21,68	80	3,714

---

Вопросы для защиты практического занятия №4
1. От чего в значительной мере зависит теплопроводность?

2. Как проходит тепловой поток?

3. У кого очень низкая теплопроводность?

4. Какие материалы обладают меньшей теплопроводностью и с чем это связано?

5. Что такое термическое сопротивление?

6. Что определяется на первом этапе расчетов, написать формулу?

7. Что определяется на втором этапе расчетов, написать формулу?

8. Что определяется на третьем этапе расчетов, написать формулу?

9. Что определяется на четвертом этапе расчетов, написать формулу?

10. Что определяется на пятом этапе расчетов

Практическое занятие №5

Определение консистенции глинистых материалов
Цель работы: научиться определять консистенцию глинистых материалов
Теоретическая часть
Свойства глинистых материалов, и их поведение при формовании во многом зависят от формовочной влажности и консистенции формуемой массы.

Под консистенцией понимают степень подвижности и податливости глинистого материала при воздействии на ней внешних механических усилий.

Консистенция зависит от влажности и степени переработки массы, т.е. от того, насколько нарушены естественные связи между частицами. Консистенция по существу есть степень насыщенности породы водой. Разным по пластичности глинистым материалам требуется и разное количество воды для получения одной и той же консистенции. В зависимости от степени увлажнения глинистые материалы могут иметь не только текучую или пластичную консистенцию, но и полутвердую и твердую.

Консистенция глинистых материалов в производстве керамических изделий имеет первостепенное значение. Отсюда велико и влияние влажности на изменение физических свойств формуемой глинистой массы. Именно влажность определяет подвижность и податливость данной глинистой массы, т.е. консистенцию, которая полностью проявляется у перемятых глинистых пород.

Основными исходными данными при определении консистенции глинистого материала являются ее формовочная влажность, и влажность нижнего предела пластичности при раскатывании. В зависимости от содержания воды одна и та же глинистая масса может последовательно приобретать различную консистенцию, а, следовательно, и изменять свои физические свойства. Для количественной характеристики консистенции принято пользоваться коэффициентом консистенции:

---

К_к=(W-W_p)/M_p,

где К_к─ коэффициент (показатель) консистенции;

W_p─ влажность нижнего предела пластичности (предел раскатывания);

M_p ─ число пластичности;

W ─ влажность глиняной массы.

При W > W_p коэффициент консистенции имеет положительное значение, глинистая масса находится в пластическом состоянии, а при W < W_p коэффициент консистенции отрицательный, глинистый материал имеет непластичное состояние и находится в полутвердом или твердом состоянии. При значении коэффициента больше 1 глинистая масса приобретает текучее состояние.

При W = W_p коэффициент консистенции равен нулю, и глинистая масса находится на границе тугопластичного и полутвердого состояния. Коэффициент консистенции, таким образом, является показателем состояния глинистого материала, его увлажнения по отношению к нижнему пределу пластичности. Различные значения коэффициента консистенции отражают различное физическое состояние глинистой массы, что имеет важное значение в производстве керамического кирпича пластического формования.

При формовании сырца важную роль играет пластичное состояние глинистой массы и особенно мягкопластичная консистенция, которую получают искусственно, чаще всего путем дополнительного увлажнения при переработке глиняной массы. В процессе сушки, в результате потери влаги, свежесформованный сырец переходит из мягкопластичной консистенции в тугопластичную, затем в полутвердую и твердую, с соответствующей плотностью и прочностью. В нормально высушенном кирпиче-сырце коэффициент консистенции всегда меньше минус 0,5.
Практическая часть
Определить К_к для глинистых материалов приведенных таблице согласно своего варианта.
Таблица – Исходные данные различных вариантов для определения коэффициента консистенции

№	W	Wp	Мр	Кк	№	W	Wp	Мр	Кк
0	24	7	18	0,944	13	21	9	13
1	19	7	9		14	22	8	14
2	18	9	8		15	19	8	12
3	20	7	10		16	22	9	15
4	19	9	10		17	19	8	12
5	20	8	11		18	22	9	15
6	22	8	14		19	19	7	12
7	19	8	12		20	18	5	11
8	22	9	15		21	19	8	12
9	19	7	12		22	18	9	13
10	18	5	11		23	19	8	12
11	19	8	12		24	21	9	16
12	18	9	13		24	19	7	12

---

Для нулевого варианта (нулевой вариант взят для примера), где в качестве глинистого варианта взят отход цветной металлургии ─ ГЦИ (глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд) ГЦИ имеет число пластичности (M_p) 18, влажность нижнего предела пластичности (W_p─ предел раскатывания) 7 и влажность глиняной массы для прессования (W) ─ 24 К_к= 0,944 (см. таблицу). В данном случае при W > W_p коэффициент консистенции имеет положительное значение, и поэтому глинистая масса находится в пластическом состоянии.

Если указанный коэффициент консистенции принять за оптимальный для нормального сформованного образца (при влажности W =24 %) из ГЦИ, то для разных по пластичности глинистых масс будут получены и различные значения оптимальной влажности для формования. Так, например, для глин Самарской области Воздвиженского и Даниловского месторождений эта влажность равна 21 и 20%, так как число пластичности этих глин соответственно равны 11 и 9. Для глины Защитинского месторождения с числом пластичности 8 формовочная влажность равна 19%.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что разные по пластичности глинистые материалы будут иметь и различные значения оптимальной формовочной влажностью, которые будут зависеть от предела пластичности и консистенции.

Основную роль в определении нормальной влажности для формования сырца играет величина пластичности и влажность нижнего предела раскатывания (W_p). Чем выше число пластичности и ниже предел раскатывания, тем выше формовочная влажность для формования керамических образцов.

Таким образом, керамические кирпичи из глинистых материалов необходимо формовать не из какой-то заданной влажности, например 18 или 19%, а из влажности, определяемой пластичностью и коэффициентом консистенции.
Вопросы для защиты практического занятия №5
1. От чего зависят свойства глинистых материалов и их поведение при формовке керамических образцов?

2. Что понимают под консистенцией?

3. От чего зависит консистенция?

4. Какие основные данные являются при определении консистенции глинистого материала?

5. Чем принято пользоваться для количественной характеристики консистенции?

6. Когда коэффициент консистенции имеет положительное значение?

7. Когда коэффициент консистенции имеет отрицательное значение?

8. При каком значении коэффициента консистенции глинистая масса приобретает текучее состояние?

---

Смотрите также файлы

• Самостоятельная работа 1 Задача 1.docx

• Решение Текущая стоимость акции Где номинальная цена акции размере дивиденда годовых от номинала.docx

• Идентификация опасных производственных объектов на предприятии.docx

• Определить годовую величину амортизационных отчислений и норму амортизации технологического оборудования, если цена его приобретения 300 млн руб., затраты на транспортировку и монтаж 20 млн руб.docx

• Объемные расчеты двухступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем по дисциплине Основы устройства ракет.docx