LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка методу і оцінка теплозахисних властивостей матеріалів для спецодягу

лицевої поверхні нагрівали за допомогою джерела теплової енергії (що розташоване на відстані 10 мм від проби).

В результаті випробувань отримані масиви даних щодо розподілу температур в залежності від терміну теплової дії різної інтенсивності: на лицевій, виворітній поверхнях матеріалів і на керамічних пластинах.

У четвертому розділі визначені теплофізичні характеристики матеріалів. Для аналізу теплофізичних характеристик всі матеріали поділені на групи за сировинним складом. Отримані дані характеризують матеріали при різних значеннях середньої температури проб.

Обґрунтовано, що для виконання розрахунків за допомогою моделі, яка запропонована в другому розділі, необхідно знати, як залежно від середньої температури змінюються теплофізичні характеристики матеріалів.

Встановлені залежності коефіцієнтів теплопровідності від середньої температури матеріалів. З'ясовано, що не відбувається стрімкого зростання коефіцієнтів теплопровідності після наскрізного руйнування матеріалів (рис.9).

На рисунку залежності коефіцієнтів теплопровідності після термодеструкції позначено пунктиром.

Виявлено, що апроксимацію цієї теплофізичної характеристики до і після термодеструкції можна з достатньою точністю описати рівняннями першого ступеня, коефіцієнти регресії в яких залежать від виду матеріалу:

- парусина брезентова, арт.11119:

(tср ) = 0,0871 + 0,0000157tср;

- парусина напівлляна, арт.11201:

(tср ) = 0,0837 + 0,0000179tср;

- тканина лляна металізована:

(tср ) = 0,0913 – 0,0000269tср.


Визначені залежності теплового опору від середньої температури матеріалів, які з достатньою точністю апроксимують поліном другого ступеня, коефіцієнти регресії в яких залежать від виду матеріалу:

- парусина брезентова, арт.11119:

R(tср ) = 0,0095–0,0000021tср +3,8110–10tср2;

- парусина напівлляна, арт.11201:

R(tср ) = 0,0110–0,0000016tср +2,0110–10tср2;

- тканина лляна металізована:

R(tср ) = 0,0063+0,0000003tср+1,7410–11tср2;

- сукно сіро–шинельне, арт.6425:

R(tср ) = 0,0305–0,0000572tср+4,7810–8tср2;

- сукно, арт. 6426:

R(tср ) = 0,0480–0,0000915tср+8,0410–8tср2;

- тканина, арт.3246:

R(tср ) = 0,0227–0,0000156tср+7,2610–9tср2;

- тканина фенілонова металізов.:

R(tср ) = 0,0046+0,0000001tср+2,0110–12tср2;

- полотно термостійке:

R(tср ) = 0,0032–0,0000007tср+1,3210–10tср2;

- ТСТ–2 з волокон "Nomex":

R(tср ) = 0,0077–0,0000002tср+4,1810–12tср2;

- НУМ:

R(tср ) = 0,0697–0,0000155tср+1,6610–9tср2,


Тепловий опір вовняних тканин зменшується із зростанням температури.

У синтетичних матеріалів тепловий опір менше залежить від температури (рис.10). Тепловий опір металізованих матеріалів має стабільні значення незалежно від температури проби. Встановлено, що найвищий тепловий опір мають: нетканий вуглецевий матеріал НУМ; тканина арт.3246; тканина фенілонова металізована.

З'ясовані залежності питомої теплоємності від температури матеріалів.

Виявлено, що теплоємність синтетичних матеріалів з ростом температури практично не змінюється, у металізованих ASDматеріалах спостерігається зменшення теплоємності (від 8 до 13%), теплоємність натуральних матеріалів зростає в залежності від природи матеріалу від 1 до 11%.


У п'ятому розділі досліджені теплозахисні властивості спеціальних матеріалів, розроблені рекомендацій щодо їх використання .

Встановлено, що залежності температури руйнування та температури на лицевій поверхні матеріалів від температури джерела теплової енергії описують рівняннями регресії першого ступеня, а терміну руйнування – рівняннями другого ступеня. Матеріали НУМ, тканина фенілонова металізована, саржа ТСТ–2 з волокон "Nomex", тканина (арт.3246) – витримують дію джерела теплової енергії з температурою від 400 до 800 0С без руйнування не менше 1500 с. Інші з досліджуваних матеріалів можуть бути використані з певними обмеженнями. Термін теплової дії не повинен перевищувати часу до початку руйнування лицевої поверхні проби. В результаті обробки експериментальних даних з'ясовано, що додатній або від'ємний приріст температури наскрізного руйнування не перевищує 5% від її абсолютної величини.

Показники терміну теплової дії, при якому можлива робота матеріалу без руйнування, мають закономірності, близькі до показників терміну наскрізного руйнування проби матеріалів.

Терміни досягнення температури 37 і 50 0С на виворітній поверхні, згідно з Європейським стандартом ЄN 367, є найважливішими характеристиками матеріалу при перевірці його теплозахисних властивостей. Залежності термінів досягнення температур 37 і 50 0С на виворітній поверхні проб від температури джерела описують рівняння другого ступеня, коефіцієнти регресії в яких залежать від виду матеріалу.

Стандарт ЄN 367 передбачає, як одну з характеристик теплозахисних властивостей використовувати різницю часу досягнення температур 37 і 50 0С на виворітній поверхні проб (рис.11).



Залежності різниці часу досягнення температур 37 і 50 0С на виворітній поверхні проб від температури джерела теплової дії можна описати рівняннями другого ступеня:

- парусина брезентова, арт.11119:

(tд ) = 83,926 – 0,168tд+ 0,00010tд2;

- парусина напівлляна, арт.11201:

(tд ) = 69,280 – 0,125tд+ 0,00007tд2;

- тканина лляна металізована:

(tд ) = 108,840 – 0,206tд+ 0,00012tд2;

- сукно сіро–шинельне, арт.6425:

(tд ) = 144,794 – 0,239tд+ 0,00014tд2;

- сукно, арт. 6426:

(tд ) = 102,329 – 0,184tд+ 0,00011tд2;

- тканина, арт.3246:

(tд ) = 42,094 – 0,062tд+ 0,00004tд2;

- тканина фенілонова металізована:

(tд ) = 81,586 – 0,155tд+ 0,00009tд2;

- полотно термостійке:

(tд ) = 112,348 – 0,239tд+ 0,00013tд2;

- ТСТ–2 з волокон "Nomex":

(tд ) = 65,614 – 0,134tд+ 0,00008tд2;

- НУМ:

(tд ) = 55,417 – 0,112tд+ 0,000092tд2;


Дослідження показали, що в перші 10 с від початку