10-6.5. Коэффициент теплопроводности для твердых частиц

На рис. 10-31 видно, что зависимость между коэффициентом теплопроводности и содержанием влаги для кривых I и I' близка к линейной. Графики II и II' обращены выпуклостью к оси абсцисс, что свидетельствует о резком возрастании теплопроводности при большом содержании влаги. Экспериментальные кривые имеют иной вид: они обращены выпуклостью к оси ординат. При малом содержании влаги они близки к графикам II, а при большом — к кривым I.

Химико-минералогическая природа твердого скелета капиллярно пористого тела почти не влияет на величину коэффициента теплопроводности.

Коэффициенты теплопроводности абсолютно сухих тел одинаковой пористости отличаются друг от друга весьма незначительно. Решающее влияние на величину X оказывает форма связи влаги со скелетом тела. На рис. 10-32 приведены кривые изменения коэффициента теплопроводности кварцевого и известкового песка с одинаковыми размерами зерен от 1,00 до 0,1 мм в зависимости от влагосодержания. Видно, что в сухом состоянии различие коэффициентов λ для кварцевого и известкового песков не очень велико, но уже при влагосодержании 20% отношение этих коэффициентов становится равным 1,5.

Для коллоидных капиллярнопористых тел с наличием осмотической формы связи влаги кривая λ=f (W) имеет максимум (рис. 10-33), что объясняется влиянием массопереноса на коэффициент теплопроводности. В опытах по определению коэффициента теплопроводности, особенно по методу стационарного потока тепла, создается значительная разность температур, что вызывает перенос влаги по направлению потока тепла. Этот перенос влаги может происходить в виде потока пара с последующей конденсацией его у поверхности холодильника (испарение жидкости происходит у поверхности нагревателя). Такой вид переноса влаги дает завышенные значения коэффициента теплопроводности. Поэтому задача эксперимента должна состоять в том, чтобы свести массоперенос к минимуму.