CC BY
3
значением жироудерживающей способности, что позволяет прогнозировать получение сбалансированного по химическому составу полуфабриката.
Список литературы
1. Решетник Е.И. Возможность использования нуто-вой муки в производстве мясорастительных полуфабрикатов для геродиетического питания / Е.И. Решетник, Т.В. Шарипова, В.А. Максимюк // Дальневосточный аграрный вестник. - 2014. - № 1. - С. 48-51.
2. Шарипова Т.В. Разработка рецептур мясорасти-тельных полуфабрикатов для геродиетического пи-
тания / Т.В. Шарипова, Е.И. Решетник, В.А. Максимюк // Потенциал современной науки / Материалы У-ой международной научной конференции «Наука в центральной России». - 2014. - № 1. - С. 38-43.
3. Шарипова Т.В. Разработка технологии продуктов питания специального назначения, обогащенных природными антиоксидантами / Т.В. Шарипова, В.А. Максимюк, Е.И. Решетник // Общеуниверситетская научная конференция молодых учёных и специалистов «День науки». Сборник материалов в 4 ч. Ч. III / под общ. ред. Ю.А. Тырсин - М.: ИК МГУПП, 2014. - С. 306-310.
ОЦЕНКА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ БАЗАЛЬТО-АРМИРОВАННОГО КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ СТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА
Введение
Область применения базальтовых волокон и материалов на его основе достаточно широко применяется в строительстве, машиностроении, автомобилестроении, авиации и ракетостроении, энергетике, электронной промышленности и т. д. [1]. Во всех этих областях промышленности этот материал, становится не заменимым, ввиду высоких прочностных свойств, устойчивой коррозионной стойкости к агрессивным средам, обладает низкой гигроскопичностью.
Также можно отметить что, являясь диэлектриком, базальтовые волокна позволяют строить конструкции, не отражающие радиоволн, наличие такого свойства позволит строить, как гражданские, так и военные стратегические объекты. Арматура, созданная на основе базальтовых волокон имеет малый вес что, несомненно, будет удачным выбором в плане создания легких конструкционных изделий и позволит сократить затраты на их доставку.
Кроме того она имеет низкий коэффициент линейного расширения [2], что позволяет использовать арматурные изделия при строительстве объектов на его основе при рабочей температуре в диапазоне от -70 до +180°С.
В работе приводятся результаты экспериментального определения теплопроводности, композиционной пластины усиленной армированными базальто-волокон-ными стержнями.
Цель работы
Определение теплопроводности базальто-армиро-ванного композиционного материала, применяемого в качестве конструкционных элементов используемых для постройки экранопланов, эксплуатирующихся в условиях низких климатических температур.
Объект исследования
Образец представляет собой пластину из композитного материала с размерами 203x303x25 мм, армированную стержнями из базальтового волокна, расположенными друг относительно друга перпендикулярно клеткой
Большее Константин Николаевич
Канд. техн. наук, с.н.с., ИФТПС СО РАН, г. Якутск Иванов Василий Алексеевич Канд. техн. наук, с.н.с., ИФТПС СО РАН, г. Якутск Малышев Алексей Владимирович Канд. техн. наук, н.с., ИФТПС СО РАН, г. Якутск Степанов Анатолий Анатольевич н.с., ИФТПС СО РАН, г. Якутск
с постоянным шагом, и залитых вспененной эпоксидной смолой. Диаметр арматуры составляет 0 8 мм. Образец изготовлен ООО «Небо+Море».
Метод определения теплопроводности базальто-армированного композиционного материала
Ранее теплофизические свойства полимеров нами определялись на автоматизированных приборах ИТ - X -400, ИТ - С - 400 [3]. Теплопроводность базальто -армированной композиционной пластины, из-за её больших размеров, определяли согласно ГОСТ 7076-99 [4]. Для создания постоянного перепада температур по толщине образца, использовали климатическую камеру BINDER MK-53. Рабочий диапазон температур, в котором работает камера, меняется от -40 до +180 °C. Точность термостати-рования составляет ±1°C. Одна сторона пластины поддерживается при максимальной отрицательной температуре в камере, а другая сторона находится при комнатной температуре.
Регистрация температуры и теплового потока проводится при помощи многоканального, прецизионного преобразователя сигналов типа «Теркон» производства «Термэкс» (Томск). Преобразователь сопряжен с IBM PC через последовательный интерфейс типа RS-232C, и позволяет получать данные измерений тепловых потоков и температуры в виде числовых таблиц или графиков. Предел основной допускаемой погрешности измерения напряжения преобразователя сигналов «Теркон», составляет:
Лдоп=±[0.0005+5 • 10-5 Шзм.]
В качестве датчиков теплового потока и температуры были применены преобразователи типа ПТП-1Б, разработанные Институтом технической теплофизики НАН Украины (Киев). Датчик ПТП-1Б представляет собой круглую тонкую пластину из текстолита, диаметром 100 мм и толщиной 2 мм с шестью выводами.
Датчик ПТП-1Б кроме преобразователя теплового потока содержит в себе термометр сопротивления, где в качестве чувствительного элемента используется платина типа РЦ00 с номинальной статической характеристикой W100 = 1,385. Номинальное значение термометра сопротивления при 0°С составляет 100 Ом. Предел допускаемой основной относительной погрешности измерения теплового потока ±4%, а предел допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры ±0,5 К.
Схема установки
Схема экспериментальной установки представлена на рис. 1. Для установки образца в граничную плоскость между камерой и комнатой был изготовлен экран из экс-трудированного полистирола размером 550х550х 100 мм с проемом в центре под размеры образца пластины.
KOMm.kiTpp «Тёрн сим
Рисунок 1. Схема экспериментальной установки
На образец в центре пластины с двух сторон были установлены датчики ПТП-1Б. Выводы датчиков теплового потока подключаются к коммутаторам входных сигналов, подключение выводов термометров сопротивления производится по четырехпроводной электрической схеме. Опрос и регистрация данных производится посредством программы-приложения, написанной на языке Delphi 7.
Данные изменения температур и тепловых потоков на обеих поверхностях пластины выводятся на экран компьютера. Регистрация и запись данных продолжается до и после установления стационарного теплового режима и достижения заданной отрицательной температуры в кли-магической камере -40°C, и продолжается на протяжении еще около получаса. Было проведено несколько серий экспериментов. Продолжительность каждого эксперимента составляла 2 часа.
Результаты испытаний Величину термического сопротивления теплопередаче определяется по формуле:
R = ■
(1) ч
где ^, ^ - температуры на теплой и холодной поверхностях пластины °С; ^ - усредненная плотность теплового потока Вт/м2, определяемая по формуле:
_ = и^+иА, (2)
где и2, их - сигналы напряжений с двух тепломеров, мВ; К2, Кх - соответствующие им значения коэффициентов преобразования, Вт/(м2мВ).
Значение теплопроводности пластины X, [Вт/(м°С)] определяется по формуле
(3)
где h - толщина пластины, м; RK - рассчитанное по формуле (1) термическое сопротивление теплопередаче, (м2°С)/Вт.
На рис. 2-3 представлены графики изменения температур и плотностей тепловых потоков на поверхностях пластины.
Rk
Рисунок 2. Температура теплой и холодной поверхностей пластины
Рисунок 3. Изменение плотности тепловых потоков на теплой и холодной поверхностях пластины со временем
Результаты экспериментального определения термического сопротивления и теплопроводности базальто -композиционного материала представлены в таблице 1.
Таблица 1
Значения термического сопротивления и теплопроводности базальто-армированной композиционной пластины
№ эксперимента
Rk, (м2-°С)/Вт
X, Вт/(м-°С)
Хср, Вт/(м-°С)
1
0,450
0,055
0,467
0,053
0,054
0,462
0,054
2
3
Выводы
Значение теплопроводности исследуемого композиционного базальто-армированного композиционного материала составило 0,054 Вт/(м-°С). Этот показатель теплопроводности, относит его к классу теплоизоляционных материалов, таких как минерало-плитные ваты, стекловаты и др.
Таким образом, наряду с такими свойствами как коррозионная стойкость, высокая прочность и малый вес, применяемый в конструкциях при построении экранопла-нов, исследуемый композиционный материал, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами; что позволяет решить проблему материалоемкости, актуальную при конструировании легких летательных аппаратов.
Список литературы 1. Оснос С.П. О характеристиках базальтовых волокон и областях их применения [электронный ресурс] URL:
2. http://basaltfm.com/ru/articles/article01.html (Дата обращения 01.03.2015).
3. Оснос С. П., Садков В. Н., Киселев М. Н. Коэффициент линейного расширения базальтопластика [электронный ресурс] URL: http://www. specpolymer.com /arm/articles/pages6.php (Дата обращения 05.03.2015)
4. Заричняк Ю.П., Иванов В.А. Зависимость теплофи-зических свойств наполненных фторопластов от температуры и концентрации наполнителей « Пластические массы» 2013 №7, с. 35-37
5. ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме.
ОСНОВНЫЕ ЭПОХИ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ
Мартынова Светлана Геннадьевна
Магистрант кафедры электроснабжения и электротехники, ФГБОУВПО «Тольяттинский государственный
университет», г.Тольятти Мартынов Николай Олегович
Магистрант кафедры электроснабжения и электротехники, ФГБОУ ВПО «Тольяттинский государственный
университет», г.Тольятти
В течение следующих десятилетий ожидается значительное увеличение энергопотребления, связанное с развитием экономики и приростом населения. Это приведет к росту давления на систему энергоснабжения и по-
требует повышенного внимания к эффективности использования энергии. Это проблемы современной энергетики, которые надо решать прямо сейчас. Доступность энергоресурсов является ключевым фактором для развития эко-
