АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Основные тепловые параметры горных пород

Читайте также:
  1. B. Основные принципы исследования истории этических учений
  2. I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ (ТЕРМИНЫ) ЭКОЛОГИИ. ЕЕ СИСТЕМНОСТЬ
  3. I.3. Основные этапы исторического развития римского права
  4. II Съезд Советов, его основные решения. Первые шаги новой государственной власти в России (октябрь 1917 - первая половина 1918 гг.)
  5. II. Основные задачи и функции
  6. II. Основные показатели деятельности лечебно-профилактических учреждений
  7. II. Основные проблемы, вызовы и риски. SWOT-анализ Республики Карелия
  8. IV. Механизмы и основные меры реализации государственной политики в области развития инновационной системы
  9. SCАDA-системы: основные блоки. Архивирование в SCADA-системах. Архитектура системы архивирования.
  10. VI.3. Наследственное право: основные институты
  11. А) возникновение и основные черты
  12. А) ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ВЕРНОЙ ПЕРЕДАЧИ СЛОВ, ОБОЗНАЧАЮЩИХ НАЦИОНАЛЬНО-СПЕЦИФИЧЕСКИЕ РЕАЛИИ

 

 

Базовыми параметрами тепловых свойств горных пород являются:

1. Удельная теплоемкость – с, кДж/кг град.

2. Коэффициент теплопроводности – λ, Вт/м град, кДж/м с град.

3. Коэффициент линейного температурного расширения – α, 1/град.

Кроме того, известны другие, часто применяемые в горных расчетах, параметры тепловых свойств пород:

4. Коэффициент температуропроводности — а, м2/с.

5. Коэффициент объемного теплового расширения – γт, 1/град

6. Коэффициент теплопередачи – К, кДж/м2 с град.

7. Удельная теплота плавления – L, Дж/кг.

8. Температурный интервал плавления – (Т1 – Т2), ºС.

Для углей, кроме того, различают: теплотворная способность, термохимическая стойкость, коксуемость, спекаемость и выход летучих.

 

Рассмотрим некоторые параметры, указанные выше, подробнее.

Удельная теплоемкость – количество тепла, необходимого для нагревания 1 кг породы на 1 градус.

 

(8.1)

 

Для горных пород дельная теплоемкость изменяется в пределах от 0,4 до 2 кДж/кг град. Например: для каменного угля с =1,3 кДж/кг град; для антрацита с = 0,93 кДж/кг град; для известняка с = 0,67 ¸ 1,04 кДж/кг град; для песчаника с = 0,81 кДж/кг град; для сланец с = 0,75 кДж/кг град.

Теплоемкость горных пород не зависит: от состояния, в котором находится порода (нормальном или расплавленном); от зернистостости породы; от слоистости, т.к. передача тепла в горных породах фотонная, представляющая собой особый вид колебания кристаллической решетки.

Теплоемкость зависит только от пористости горной породы

 

(8.2)

 

где со и ρо – теплоемкость и плотность минералов, слагающих горную породу.

Коэффициент теплопроводности – количество тепла, проходящего через породу за 1 ед. времени через 1 ед. площади при градиенте температуры равном 1 ед.

Это вытекает из закона Фурье

 

, (8.3)

 

Знак «минус» указывает на то, что поток тепла направлен навстречу градиента (в направлении уменьшения температуры).

Для горных пород λ = 0,1 ¸ 7 Вт/м град. Например: для угля λ = 0,5 ¸ 0,9 Вт/м град, для антрацита λ = 0,4 Вт/м град; для известняка λ = 1,0 ¸ 2,3 Вт/м град; для песчаника λ = 1,3 ¸ 4,2 Вт/м град; для сланца λ = 1,5 ¸ 2,2 Вт/м град.

Величина коэффициента теплопроводности зависит: от пористости породы (у песка он в 6 ¸ 7 раз меньше, чем у песчаника); от формы пор и трещин (если удлиненные поры или трещины перпендикулярны тепловому потоку, то λ уменьшается); от размеров зерен (с уменьшением зерен уменьшается и коэффициент теплопроводности).

Коэффициент температуропроводности характеризует скорость распространения изотермической поверхности в породе. Эта скорость зависит не только от теплопроводности, но и от теплоемкости и его величину обычно получают расчетным путем

 

(8.4)

 

Для горных пород величина коэффициента температуропроводности изменяется от10-6 до 10-7 м2/с.

Коэффициент теплопередачи характеризует способность пород передавать тепло из одной породы в другую.

На границе перехода из одной породы в другую закономерность передачи тепла следующая

 

(8.5)

 

Коэффициенты объемного и линейного температурного расширения пород характеризуют связь между повышением температуры пород и увеличением их линейных размеров или объема.

 

(8.6)

 

Для горных пород величина коэффициента линейного температурного расширения изменяется в пределах от 2×10-6 до 10×10-4 1/град. Например: для песчаника α = (0,5 ¸ 1,2) 10-5 1/град; для известняка (0,5 ¸ 0,89) 10-5 1/град; для сланца a ~ 0,9 10-5 1/град.

Величины коэффициентов и зависят от размеров зерен, слагающих горную породу (увеличиваются с увеличением зерен) и от пористости породы (увеличиваются с увеличением пористости).

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)