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<利用经验公式确定防火涂料的等效导热系数>
  

  在一些学术文献及相关标准中给出了确定防火涂料等效导热系数的经验公式,使用这些公式来计算防火涂料的等效导热系数非常简便快捷,但由于经验公式适用条件的限制,使得计算结果的误差相对较大。《建筑钢结构防火技术规范》(CECS200;2006)中规定,对于非膨胀型防火涂料的等效导热系数可由式(1)确定。式中:入、为防火涂料的等效导热系数,W/(mW)To为规定尺寸的受保护的构件在标准火灾升温条件下1.5h时的温度,℃;Tso为试验前试件的初始温度,℃。欧洲钢结构防火设计手册中给出了标准火灾条件下被保护钢构件的极限温度近似计算公式口,见式(2)计算结果在400600℃的温度范围内较准确,对式(2)进行整理可以得到极限温度时防火涂料的导热系数,见式(3):式中:T,i。为钢构件的极限温度,K;t为到达极限温度的时间,s;A。为钢构件单位长度保护层的内表面积m2/m;V为钢构件单位长度的体积,m3;d‘为防火涂料的厚度,m;1*为防火涂料的导热系数,W/(m"K)。对于膨胀型防火涂料,其受热后形成的炭化层的隔热效在整个火灾升温过程中起着决定性的作用,炭化层结构类似于海绵,属于多孔材料,国内外很多学者提出了多孔性固体材料等效导热系数确定的经验公式。和指出,多孔性材料的导热系数处在一个范围之内,即式(4)0根据式(4),又给出了确定等效导热系数的公式,见式(5)。式(4)、式(5)中:入为膨胀型防火涂料的等效导热系数,W/(m"K);l。为气孔内气体的导热系数(一般取空气的导热系数),W/(m"K);t,为固体炭骨架的导热系数(经作者实验确定为0.36),W/(m"K);c为多孔材料的导热系数,W/(m"K)skl为固相物质的导热系数,W/(m"K);k:为气相物质的导热系数,W/(m"K);v:为气相物质所占的体积分数,在确定膨胀炭层的等效导热系数时,认为当炭层孔隙率较大时可近似认为是气体相的导热系数,且综合考虑热辐射和热传导2种热量传递方式,提出炭化层中气相物质的导热系数可由式(8)计算式(8)中:d为沿热流方向气孔的直径射系数,m;W/(m2·K4),为Stefen一Boltzmann常数,m;二为辐5.67x10-$。www.sdmingweite.com

 

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