METODA OKREŚLENIA EMISYJNOŚCI NIEKTÓRYCH MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

W artykule przedstawiono analizę dostępnych metodologii, służących do określenia
emisyjności powierzchni materiałów w warunkach eksploatacyjnych i laboratoryjnych.
Odnosząc się do nich krytycznie, zaproponowano prostą metodę określenia
emisyjności niektórych materiałów budowlanych oraz przedstawiono algorytm
określenia emisyjności termicznej wybranego materiału. Metoda polega na
opracowaniu modelu konwekcyjnej i radiacyjnej wymiany ciepła, zachodzącej
miedzy cylindrycznym źródłem ciepła a zamkniętą przestrzenią skrzynki badawczej
(modelu pomieszczenia). W modelu o kształcie sześciościanu o wymiarach
1×1×1m, umieszczono wewnątrz źródło ciepła o znanym polu powierzchni i emisyjności.
Do pomiaru temperatury i gęstości strumienia ciepła użyto termopar
i czujników gęstości strumienia ciepła. Materiał budowlany o badanej zdolności
emisyjnej (w tym wypadku wyprawę tynkarską) naniesiono na ścianki modelu
pomieszczenia od wewnątrz. Na podstawie danych pomiarowych określono całkowity
strumień ciepła, dopływający do ścianek modelu pomieszczenia od źródła
ciepła oraz temperaturę poszczególnych powierzchni, źródła ciepła i powietrza
wewnątrz skrzynki badawczej. Wartości temperatur pozwoliły określić konwekcyjny
strumień ciepła na powierzchni ścianek modelu pomieszczenia i źródła ciepła.
Radiacyjny strumień ciepła określono jako różnicę miedzy całkowitym
i konwekcyjnym strumieniem ciepła. Wartość radiacyjnej składowej z kolei dała
możliwość określenia zdolności emisyjnej badanego materiału, którym pokryto
powierzchnię ścianek. Na podstawie wyprowadzonych zależności
i przeprowadzonych pomiarów ostatecznie określono współczynnik emisyjność
wewnętrznej wyprawy tynkarskiej o małej gęstości z dodatkiem aerogelu.

Pełny tekst (pdf)

[1] Holman J. P.: Experimental Methods for Engineers, Eight Edition, McGraw-Hill
Companies, New York 2012.
[2] IR Thermometers & Pyrometers, Non-contact temperature measurement, Transactions
in measurement and control, Section 3. vol. 1, 2nd edition, Putman Publishing
Company and Omega Press LLC 1998.
http://www.omega.com/literature/transactions/volume1/thermometers1.html
[3] Judd Ross Leonard, Edited by Robert A. Granger.: Experiments in Heat Transfer
and Thermodynamics, Chapter: experiment 23 - Determination of the emissivity of a
heated cupper surface, Cambridge University, Press 1994, pp. 173-178.
[4] Kalinowski E.: Przekazywanie ciepła i wymienniki, Oficyna Wydawnicza Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław 1995.
[5] Kostowski Wojciech J.: Wyznaczenie emisyjności powierzchni ciał stałych, Instrukcja
laboratoryjna, Laboratorium Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej
http://www.itc.polsl.pl/newitc/files/studenci/laboratorium/techniki_cieplnej/instr_em
isyjnosc.pdf.
[6] Panigrahi P. K., Nigam N.C.: Emessivity measurment, Heat and Mass Transfer,
Experiment 2, India http://home.iitk.ac.in/~panig/ME341_EXP2.pdf.