Стр. 8 - А.С. Филимонов, В.А. Тарасов, М.А. Комков, В.А. Моисеев, М.П. Тимофеев, Н.В. Герасимов - Экспериментальный анализ свойств перспективных теплоизоляционных материалов машиностроения, полученных методом фильтрационного осаждения

182

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012

оснастку — в лаборатории кафедры «Технологии ракетно-космичес-

кого машиностроения» МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Москва).

Наиболее рациональным было признано горизонтальное распо-

ложение трубы, что обеспечивало свободную подводку измеритель-

ной аппаратуры с торцев, упрощение сборки стенда и возможность

легкой смены различных элементов системы нагрева и измерений.

Нагрев проводился равномерно по внутренней поверхности

стальной трубы с помощью теплонагревателя, засыпанного внутри

трубы литейным песком.

Вследствие горизонтального расположения трубы, показания

снимались с нижней поверхности трубы и колец из ТИМ, определяли

температуру внутренней поверхности трубы с нижней и верхней сто-

рон. Нижняя поверхность была выбрана в целях более плотного при-

легания стальной трубы, колец из ТИМ и термопар, а также меньше-

го отвода теплоты.

Исходя из температурных условий работы (400

°

С) в качестве

нагревательного элемента был применен ТЭН трубчатого типа дли-

ной, близкой к длине трубы. Его размещали строго по осевой линии

стальной трубы. Для точного регулирования температуры нагрева

использовали два последовательно соединенных реостата.

Исследуемые образцы ТИМ располагали на равном расстоянии

от концов трубы исходя из условия минимального влияния краевого

эффекта. Для этого дополнительно было теплоизолировано про-

странство по краям трубы с помощью колец из базальтового волокна

и глинозема.

В качестве образцов были взяты ТИМ на основе базальтового во-

локна и глинозема (образец № 6) и ТИМ на основе стеклянных мик-

росфер и эпоксидного связующего (образец № 3).

Эксперимент проводили в соответствии со схемой на рис. 6. Ре-

зультаты эксперимента даны в табл. 1.

По данным, представленным в табл. 1, определены значения теп-

лопроводности:

(

)

нар

ТИМ

1 2

вн

ln ,

2

d

q

t t

d

λ

π

=

−

где

q

— удельный тепловой поток, усредненное значение которого из

экспериментальных данных равно 145 Вт/м;

d

вн

,

d

нар

— внутренний и

наружный диаметры кольца из ТИМ;

t

1

,

t

2

— температуры на внут-

ренней и внешней поверхностях колец из ТИМ.

Усредненные экспериментальные характеристики ТИМ приведе-

ны в табл. 2.