Hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МИНЕРАЛОВАТНОМ КОВРЕ
Hydraulic resistance of a mineral wool mat and other products is an important parameter both in terms of technology-related solutions and assessment of performance and durability of products. Application of methodologies of calculations aimed at the identification of the hydraulic resistance is part...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Moscow State University of Civil Engineering (MGSU)
2012-04-01
|
| Series: | Stroitel’stvo: Nauka i Obrazovanie |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://nso-journal.ru/public/journals/1/issues/2012/01/5.pdf |
| _version_ | 1811275311394848768 |
|---|---|
| author | Zhukov Alexei Dmitriuevich Smirnova Tatyana Viktorovna |
| author_facet | Zhukov Alexei Dmitriuevich Smirnova Tatyana Viktorovna |
| author_sort | Zhukov Alexei Dmitriuevich |
| collection | DOAJ |
| description | Hydraulic resistance of a mineral wool mat and other products is an important parameter both in terms of technology-related solutions and assessment of performance and durability of products. Application of methodologies of calculations aimed at the identification of the hydraulic resistance is particularly important when identification of these parameters by means of an experiment is problematic. In particular, research of characteristics of heat treatment of a double-density mineral wool mat gives integrated quantities only, whereas projection of properties of products and selection of their heat treatment parameters require the exact parameter for each layer. In this event, the proposed methodology is the sole instrument. Hydraulic resistance of a mineral wool mat (a product) is in proportion to dimensions of surface fibers multiplied by the unit of volume of one layer, while it remains in inverse proportion to the cubed layer porosity. Hydraulic resistance of a mineral wool mat depends on the diameter of fibers, presence of nonfibrous inclusions, blasting speed, average density and mat thickness. Any mat humidity fluctuations within the limit of 25 % make almost no impact onto mat resistance. However, any higher humidity causes drastic growth of mat resistance to transmission of the heat carrier. Besides, relation between mat humidity and its hydraulic resistance is linear. Experiments have proven that the resistance intensity that emerges in the course of the porous layer filtration may be represented in general as some function of Re number. In accordance with the proposed methodology, the model process represents a heat carrier motion pattern through a system of channels that are formed by chaotic fibers, beads and binding agents. As a result of the research, key dependencies were identified to find out the hydraulic resistance of a mineral wool mat. They were represented as nomographic values. Whenever transfer belts of a chamber are designed, tape perforation is to be intensified, while adjustment coefficients are to be applied to hydraulic resistance values of a layer whenever chambers are designed and wind facilities are selected.<br>Гидравлическое сопротивление минераловатного ковра и гидравлическое сопротивление изделий является параметром важным как для решения технологических задач, так и для оценки эксплуатационных свойств изделий и их долговечности. Гидравлическое сопротивление минераловатного ковра (изделия) прямо пропорционально поверхности волокон на единицу объема слоя и обратно пропорционально третьей степени пористости слоя и зависит от диаметра волокон, содержания неволокнистых включений, скорости продувки, средней плотности, и толщины ковра. Изменение влажности минераловатного ковра до 25 % практически не оказывает влияния на сопротивление ковра. Однако с увеличением влажности сопротивление ковра прохождению теплоносителя резко возрастает. При этом зависимость между влажностью ковра и его гидравлическим сопротивлением является линейной. Экспериментальные исследования показывают, что сила сопротивления, возникающая при фильтрации пористого слоя, в общем виде выражается как некоторая функция числа Re. В соответствии разработанной методикой в качестве модели процесса приняты условия движения теплоносителя по системе каналов, образованных хаотично расположенными волокнами, корольками и связующим. В результате исследований получены корневые зависимости для расчета гидравлического сопротивления минераловатного ковра, которые для удобства инженерных расчетов приведены в номографический вид. При проектировании транспортных лент конвейера камеры, необходимо стремиться к повышению степени перфорации ленты и вводить поправочные коэффициент к гидравлическому сопротивлению слоя при расчете камер и выборе дутьевых устройств. |
| first_indexed | 2024-04-12T23:35:36Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-1e49b00a72704fa38225b8cf94e0b4b2 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2305-5502 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-12T23:35:36Z |
| publishDate | 2012-04-01 |
| publisher | Moscow State University of Civil Engineering (MGSU) |
| record_format | Article |
| series | Stroitel’stvo: Nauka i Obrazovanie |
| spelling | doaj.art-1e49b00a72704fa38225b8cf94e0b4b22022-12-22T03:12:08ZengMoscow State University of Civil Engineering (MGSU)Stroitel’stvo: Nauka i Obrazovanie2305-55022012-04-01155Hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МИНЕРАЛОВАТНОМ КОВРЕZhukov Alexei DmitriuevichSmirnova Tatyana ViktorovnaHydraulic resistance of a mineral wool mat and other products is an important parameter both in terms of technology-related solutions and assessment of performance and durability of products. Application of methodologies of calculations aimed at the identification of the hydraulic resistance is particularly important when identification of these parameters by means of an experiment is problematic. In particular, research of characteristics of heat treatment of a double-density mineral wool mat gives integrated quantities only, whereas projection of properties of products and selection of their heat treatment parameters require the exact parameter for each layer. In this event, the proposed methodology is the sole instrument. Hydraulic resistance of a mineral wool mat (a product) is in proportion to dimensions of surface fibers multiplied by the unit of volume of one layer, while it remains in inverse proportion to the cubed layer porosity. Hydraulic resistance of a mineral wool mat depends on the diameter of fibers, presence of nonfibrous inclusions, blasting speed, average density and mat thickness. Any mat humidity fluctuations within the limit of 25 % make almost no impact onto mat resistance. However, any higher humidity causes drastic growth of mat resistance to transmission of the heat carrier. Besides, relation between mat humidity and its hydraulic resistance is linear. Experiments have proven that the resistance intensity that emerges in the course of the porous layer filtration may be represented in general as some function of Re number. In accordance with the proposed methodology, the model process represents a heat carrier motion pattern through a system of channels that are formed by chaotic fibers, beads and binding agents. As a result of the research, key dependencies were identified to find out the hydraulic resistance of a mineral wool mat. They were represented as nomographic values. Whenever transfer belts of a chamber are designed, tape perforation is to be intensified, while adjustment coefficients are to be applied to hydraulic resistance values of a layer whenever chambers are designed and wind facilities are selected.<br>Гидравлическое сопротивление минераловатного ковра и гидравлическое сопротивление изделий является параметром важным как для решения технологических задач, так и для оценки эксплуатационных свойств изделий и их долговечности. Гидравлическое сопротивление минераловатного ковра (изделия) прямо пропорционально поверхности волокон на единицу объема слоя и обратно пропорционально третьей степени пористости слоя и зависит от диаметра волокон, содержания неволокнистых включений, скорости продувки, средней плотности, и толщины ковра. Изменение влажности минераловатного ковра до 25 % практически не оказывает влияния на сопротивление ковра. Однако с увеличением влажности сопротивление ковра прохождению теплоносителя резко возрастает. При этом зависимость между влажностью ковра и его гидравлическим сопротивлением является линейной. Экспериментальные исследования показывают, что сила сопротивления, возникающая при фильтрации пористого слоя, в общем виде выражается как некоторая функция числа Re. В соответствии разработанной методикой в качестве модели процесса приняты условия движения теплоносителя по системе каналов, образованных хаотично расположенными волокнами, корольками и связующим. В результате исследований получены корневые зависимости для расчета гидравлического сопротивления минераловатного ковра, которые для удобства инженерных расчетов приведены в номографический вид. При проектировании транспортных лент конвейера камеры, необходимо стремиться к повышению степени перфорации ленты и вводить поправочные коэффициент к гидравлическому сопротивлению слоя при расчете камер и выборе дутьевых устройств.http://nso-journal.ru/public/journals/1/issues/2012/01/5.pdffiber mathydraulic resistancevoids contentheat-transfer agentReynolds numberволокнистый ковергидравлическое сопротивлениепористостьтеплоносительчисло Рейнольдса |
| spellingShingle | Zhukov Alexei Dmitriuevich Smirnova Tatyana Viktorovna Hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МИНЕРАЛОВАТНОМ КОВРЕ Stroitel’stvo: Nauka i Obrazovanie fiber mat hydraulic resistance voids content heat-transfer agent Reynolds number волокнистый ковер гидравлическое сопротивление пористость теплоноситель число Рейнольдса |
| title | Hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МИНЕРАЛОВАТНОМ КОВРЕ |
| title_full | Hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МИНЕРАЛОВАТНОМ КОВРЕ |
| title_fullStr | Hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МИНЕРАЛОВАТНОМ КОВРЕ |
| title_full_unstemmed | Hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МИНЕРАЛОВАТНОМ КОВРЕ |
| title_short | Hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat ГИДРОДИНАМИКА ПОТОКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В МИНЕРАЛОВАТНОМ КОВРЕ |
| title_sort | hydrodynamics of heat agent flow inside a mineral wool mat гидродинамика потока теплоносителя в минераловатном ковре |
| topic | fiber mat hydraulic resistance voids content heat-transfer agent Reynolds number волокнистый ковер гидравлическое сопротивление пористость теплоноситель число Рейнольдса |
| url | http://nso-journal.ru/public/journals/1/issues/2012/01/5.pdf |
| work_keys_str_mv | AT zhukovalexeidmitriuevich hydrodynamicsofheatagentflowinsideamineralwoolmatgidrodinamikapotokateplonositelâvmineralovatnomkovre AT smirnovatatyanaviktorovna hydrodynamicsofheatagentflowinsideamineralwoolmatgidrodinamikapotokateplonositelâvmineralovatnomkovre |