автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Совершенствование методов расчета и оценки свойств нетканых текстильных материалов теплоизоляционного назначения

На правах рукописи УДК 677.026.424:625.877(043.3)

ТРЕЩАЛИНА АННА ВЛАДИМИРОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И ОЦЕНКИ СВОЙСТВ НЕТКАНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность: 05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и лёгкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кострома - 2009 г.

003472942

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса» на кафедре «Материаловедение и товарная экспертиза».

Научный руководитель: Кандидат технических наук, доцент Тюменев

Юрий Якубович, Российский государственный университет туризма и сервиса Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Проталинский Сергей Евгеньевич, Костромской государственный технологический университет Кандидат технических наук, доцент . Сташева Марина Александровна, Ивановская

государственная текстильная академия ОАО «Научно-исследовательский институт нетканых материалов» (ОАО НМ, г. Серпухов)

Ведущая организация:

Защита состоится «26» июня 2009 г. в 14 -часов на заседании диссертационного совета Д 212.093.01 в Костромском государственном технологическом университете по адресу: 156005, г. Кострома, ул. Дзержинского, 17, ауд. 214.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Костромского государственного технологического университета.

Автореферат разослан «22» мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Ф7

П.Н. Рудовский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время возрос уровень требований к изготовлению и качеству теплоизоляционных материалов вследствие высокой стоимости энергоресурсов, достаточно больших потерь тепла при их транспортировке и экологически вредным производством используемых материалов (например, пенополиуретана). Особенно следует отметить проблему ухудшения экологии, связанную с нарушением температурно - влажностного режима вечной мерзлоты в районах Западной Сибири и Крайнего Севера при прокладке не теплоизолированных нефте-газопроводов, что приводит к ухудшению флоры и фауны данных районов, изменению привычных мест обитания животных.

Одной из основных причин малоэффективного функционирования теплоизоляции является отсутствие методов, которые позволяют определить теплофизические свойства теплоизоляционных материалов с учетом требований условий эксплуатации в различных областях промышленности и строительства. Таким требованиям отвечают нетканые текстильные материалы, т.к они имеют достаточную высокую механическую прочность, плотность и пористость, просты и экономичны при производстве.

Следовательно, разработка методов оценки теплофизических свойств и создание эффективных, экологически чистых, дешевых теплоизоляторов на базе нетканых материалов задача весьма своевременная и актуальная.

Данная научно-исследовательская работа является составной частью НИОКР, проводимой по Государственному контракту с Департаментом по науке и промышленной политики Правительства Москвы (тема: «Разработка специальных текстильных материалов, имеющих повышенные физико-механические параметры, для использования в различных областях промышленности и строительства») и исследований по теме: «Разработка принципов и приемов управления состоянием массивов горных пород в криолитозоне» (МГУ им. М.В.Ломоносова, геологический факультет).

Дель и задачи работы. Целью работы является совершенствование методов расчета и оценки свойств нетканых текстильных полотен технического назначения с учетом требований эксплуатации и параметров структуры материалов.

Достижение поставленной цели предполагает:

- разработку метода определения эффективного коэффициента теплопроводности теплоизолятора, в зависимости от плотности и пористости материала;

- определение рационального волокнистого состава нетканых материалов;

Л

V '

- экспериментальную оценку правомерности использования предлагаемой аналитической модели для расчета эффективного коэффициента теплопроводности рассматриваемых материалов;

- изготовление опытного образца нетканого текстильного материала в соответствии с результатами, полученными аналитическим путем;

- разработку и создание экспериментальной установки для определения коэффициента теплопроводности волокнистых материалов на базе современной электронно-вычислительной техники;

разработку методики определения эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых материалов на новой экспериментальной установке;

- экспериментальное определение эффективного коэффициента теплопроводности изготовленного нетканого текстильного материала;

- расчет рациональной толщины материала предназначенного для теплоизоляции холодильных установок, горячих трубопроводов и газопроводов;

разработку методики проектирования нетканых текстильных теплоизоляционных материалов с учетом условий эксплуатации.

Методы исследования. В процессе проведения теоретических исследований применялись: методы математического анализа и уравнений математической физики, Для проведения расчетов использовались табличный процессор Microsoft Excel, программный комплекс «Mathcad PLUS 6.0».

Экспериментальные исследования проводились при помощи: измерителя теплопроводности ИТ-л-400, разработанной экспериментальной установки с использованием программно-аппаратных средств стандартного лабораторного оборудования. Обработка экспериментальных данных проводилась с использованием современных статистических методов.

Научная новизна работы. В диссертационной работе впервые:

- предложен метод расчета эффективного коэффициента теплопроводности в зависимости от плотности и пористости материала;

- получены зависимости между физико-механическими параметрами нетканого материала и его эффективным коэффициентом теплопроводности;.

- получены рациональные численные значения эффективного коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала;

- разработан графический способ определения волокнистого состава и требуемых параметров нетканого теплоизоляционного материала;

разработана методика определения эффективного коэффициента теплопроводности материалов на новой экспериментальной установке;

определены опытным путем значения эффективного коэффициента теплопроводности выпускаемых нетканых материалов;

- разработана методика проектирования нетканых материалов с учетом условий эксплуатации.

Практическая значимость работы заключается в том, что: установлено, что в качестве структурных элементов нетканых теплоизоляционных материалов следует использовать полиэфирные, стеклянные, полипропиленовые волокна;

- определена требуемая толщина материала для теплоизоляции холодильных установок, горячих трубопроводов и газопроводов;

- разработан и изготовлен опытный образец иглопробивного нетканого материала, применение которого для теплоизоляции нефте-газопроводов способствует сохранению экологического состояния вечномерзлых грунтов в районах Западной Сибири и Крайнего Севера;

- разработана, изготовлена и успешно прошла лабораторные испытания экспериментальная установка, предназначенная для определения коэффициента теплопроводности волокнистых материалов.

Основные результаты работы получили подтверждение и внедрены в АО «ГАЗКОМ», ООО «ТЕКС-ЦЕНТР», ЗАО «ТЕХНОТКАНИ».

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались на: Международной научно-технической конференции «Прогресс-97» (Иваново, 1997г); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценка их качества» «Материаловедение - 99» (Москва, 1999 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Текстиль-97» (Москва, 1997 г.); научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ГАСБУ, 1996-1998 г.г.; заседаниях кафедр «Электроники и электронных информационных систем» и. «Материаловедение» МГУС, 1997-2001 г.г.; на заседании научно-технического совета Института технологии сервиса МГУС, 2000-2002 г.г.; кафедре «Материаловедение и технология швейных изделий» КГТУ, 2007 г.; на заседании научно-технического совета ОАО «Научно-исследовательский институт нетканых материалов» (г. Серпухов, 2007 г.); кафедре «Инженерная геокриология» МГУ им. М.В.Ломоносова, 1998-1999 г.г. Работа в 1998 году удостоена диплома Всероссийского конкурса «Молодые дарования», проводимого обществом «ЗНАНИЕ» и РАО «ГАЗПРОМ».

Публикации. По материалам диссертации имеется 13 печатных работ, из них: 3 монографии (в соавторстве), 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК

РФ для публикации результатов кандидатских диссертации и 7 работ в других научных изданиях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав с выводами, списка использованных источников, включающего 135 наименований, и 4 приложения на 68 страницах. Работа изложена на 129 страницах, имеет 42 таблицы, 28 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность, научная новизна и практическая значимость диссертации, формулируются цели и задачи исследования.

В первой главе проводится анализ методов математического моделирования и экспериментального определения коэффициента теплопроводности дисперсных материалов, а также требований, предъявляемых к теплоизоляционным материалам в зависимости от условий эксплуатации.

Анализ работ A.B. Лыкова, П.А. Колесникова, Г.М. Кондратьева, А.Ф. Чудновского, Стельмашенко В.И., Б.Н. Кауфмана, Г.Н. Дульнева и др. показал, что в настоящее время не достаточно разработаны математические зависимости, которые позволили бы с достаточной для технических расчетов точностью, вычислить значение коэффициента теплопроводности дисперсных материалов теоретическим путем, что обусловлено рядом грубых допущений, связанных с заранее заданными формой структурных элементов, градиент температуры на границе твердой и газовой фаз, размеры пор. Использовать какую-либо из существующих моделей для оценки свойств нетканых полотен крайне затруднительно в связи с хаотическим расположением волокон в материале.

Анализируя методы экспериментального определения эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых материалов можно сделать следующие выводы. Приборы, в основу работы которых положен стационарный метод, имеют малую эффективность, обусловленную длительностью проведения опыта, необходимостью в специальных теплоизоляционных устройствах, использованием большого количества термопар и т.д. Более, целесообразно использовать приборы, основанные на методе регулярного теплового режима, что основывается на относительной простоте и точности проведения эксперимента, независимости результатов опытов от начального теплового состояния образца.

В результате анализа литературных источников были определены цель и задачи исследования.

Во второй главе производится разработка метода анализа и расчета эффективного коэффициента теплопроводности нетканого теплоизоляционного материала.

Необходимость разработки нового метода обусловлена тем, что ни один из существующих методов не учитывает условий перспективной эксплуатации теплоизоляционного материала, а также хаотическое расположение волокон в иглопробивных нетканых полотнах.

При разработке нового метода, позволяющего провести расчет эффективного коэффициента теплопроводности, целесообразно представить рассматриваемый нетканый материал как вязкоупругую сплошную среду, имеющую капиллярно-пористое строение и волокнистую структуру.

Положенная в основу аналитических исследований степенная зависимость эффективного коэффициента теплопроводности материала ХЭф от отношения плотностей материала ру и волокон у базируется на результатах анализа научных работ Б.А. Бузова, П.А. Колесникова, В.И. Стельмашенко, А.П. Жихарева, К. Торкара, A.C. Ляликова, В.З. Богомолова и других ученых:

где: ХЭф, - эффективный коэффициент теплопроводности; ру - плотность материала;

у - плотность структурных элементов, составляющих материал; Ь - коэффициент пропорциональности;

ш - показатель, характеризующий степень нелинейности функции.

Для вычисления значений ру/у, Ь и т используется метод исследования на экстремум заданной функции при наличии дополнительных условий:

где: р1, рг - величины отношения (ру / у) соответственно при минимальном А.1 и максимальном Х2 значениях эффективного коэффициента теплопроводности.

Искомым является вариант, при котором в интервале р! < (ру /у) < рг минимумы Р(У) и исследуемой функции ЬхУш = Ьхе [га"1п(¥)1 совпадают:

Хэф = L (ру /у)ш,

(1)

О,

F(Y) =J [(pv/y)- Р2 ] [Pi "(Pv/y)]

при pi < (pv/y) < p2 при (pV/y) > p2 при (pv/y)< Pi

дМ; 1

- = 2 х /[ЬхУш-Р(У)]Ушс1У = 0

дЪ о

дМ; \

- = 2х |[Ьх Ут- Р(У)]хЬх Ут х1п(У) с!У = О

дт 0

1

где: М1 (Ь, т ) = I [ Ь х Ут-Р(У) ]2 с!У. о

После преобразований приведенных уравнений получены зависимости для определения параметров модели: - показателя нелинейности функции ш в виде:

[1/(ш +1)]х {р2(т +1 > х [1- (т + 1)х 1п (р2)]- р2- р,(т+15 х [(т + 1)х 1п (р,) - 1]} + + [1/(т +1)2]х{Р1( т+2,х [(т +2)х 1п (р.) - 1] - р2(т + 2)х [1 - (т + 2)х 1п (р2)] + 1} -

- {1/[(2т +1)х(ш + 1)х(т +2)]}х [р,(т+2)+ тх (1 - р2) + (1- 2хр2) + р2(т+2)= 0;

- коэффициента пропорциональности Ь:

Ь = [(2хт + 1) / (т +1 )х(т +2)] х [р,(т + 2 > + тх( 1 - р2) + (1 - 2х р2) + р2 (т + 2 >].

В качестве замыкающих используется выражение (1), записанное для X] и Х2:

1п(Я-1) = 1п( Ь) + т х 1п ( р,); 1п( К2) = 1п( Ь) + т х 1п (р2 ).

Величины и \г определяются исходя из условий эксплуатации материала. Численные значения >.Эф зависят от среды, заполняющей поры: воздух, вода, лед. Для каждого варианта вычислены Ь, т и получены формулы для определения I вариант - воздух: Хэф = 0.982х(ру/у)1119; II вариант - вода: Ц, = 0.502х(ру/у) °01"3; III вариант - лед: = 0.248х(ру/ у) "0-290. В случае, если часть объема материала занимает вода, а другую часть лед, для расчета А,Эф в зависимости от I, и (ру / у) было получено следующее выражение, описывающее взаимосвязь ХЭф, Ху и (ру / у):

= х Х52 / х [(у1 - у0) / (У1 - у0)] + Х52 х [ 1 - (У| - у0) / (у, - у0)]} где: (у 1 - уо) - толщина материала; у* - граница раздела «лед - вода»;

- коэффициенты теплопроводности твердой (лед) и жидкой фаз (вода).

Помимо соотношения / у определение рациональных А.Эф следует проводить на основании общих и специальных требований к структурным элементам теплоизолятора, к которым относятся устойчивость к воздействию: микроорганизмов, минеральных кислот и щелочей, некоторых органических соединений, светопогоды, температуры, влаги и т.д. С учетом изложенных требований целесообразно применять химические волокна, из которых наименее гигроскопичны полиэфирные, полипропиленовые, полиамидные и стеклянные.

Для простоты и удобства определения волокнистого состава при изготовлении качественного теплоизоляционного нетканого материала по заданным значениям Я,Эф и ру / у, на основании проведенных расчетов разработан графический метод. Для пользования такими номограммами достаточно знать или задать какую-либо из характеристик: эффективный коэффициент теплопроводности материала Я.Эф или коэффициент теплопроводности волокон X* или соотношение плотностей материала и структурных элементов ру / у. Пример такой номограммы представлен на рис. 1.

о.в

^Эф > 9

ВТ/(М X К) 9

0.33

ЬЭСО

0.3

""'о.ал

о.а

0.13

0.1

о A3

о

Pv/y

Рис. 1 - Определение рациональных значений эффективного коэффициента теплопроводности в зависимости от Ху и pv / у.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям коэффициента теплопроводности нетканых текстильных материалов технического назначения.

С целью оценки правомерности предложенного аналитического метода расчета = f(pv/y) были проведены измерения X на приборе ИТ-Х-400 в соответствии с методикой для пользователей. В процессе исследований использовались образцы холста стекловолокнистого ХСБТ-90 и полотна нитепрошивного стекловолокнистого НШ -750. В результате эксперимента установлено, что погрешность расчетов >.Эф по отношению- к опытным данным не превышает 7.38 % при температурах - 30 ...- 20 °С. В области положительных температур 0 + 190 °С погрешность не более 5 %. Таким образом, можно сделать вывод о правомерности использования предложенной методики для расчета лэф.

На основании проведенных исследований определены требуемые параметры теплоизоляционного нетканого материала, в соответствии с которыми разработан и изготовлен опытный образец из полиэфирных волокон, имеющий: толщину - 12 мм; поверхностную плотность - 500 ±15 г/м2; объемную плотность - 46 кг / м3.

Разработанная измерительная установка на базе компьютера ЮМ, позволяющая автоматизировать процесс проведения опыта, фиксировать значения термо-ЭДС посредством программно-аппаратных средств и сократить время эксперимента.

В основу создания такой установки положен метод регулярного теплового режима. Управление экспериментальной установкой осуществлялось через коммуникационный порт, режимы работы которого заданы специально написанным драйвером. В результате этого обеспечивается: включение и выключение нагревательного элемента; измерение температуры в нагревательной камере; численное и графическое отражение результатов измерений во времени.

Методика проведения заключается в следующем. Образец исследуемого материала помещался между пластинами, одна из которых контактировала с нагревательным элементом (сердечником), а другая - с буферной жидкостью, находящейся в измерительной камере. Эта жидкость необходима для уменьшения температурного градиента и увеличения инерционности хромель-копелевых термопар, расположенных на поверхностях пластин. Скорость и диапазон изменения температуры определялись опытным путем. После достижения заданного перепада температур на образце, электронагреватель отключался, и дальнейший подвод тепла происходил по инерции. По окончании инерционного периода образец охлаждался в диапазоне заданных температур, отслеживаемых аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и ЭВМ. Термопары подключались на вход АЦП таким образом, чтобы ЭВМ регистрировала термо-ЭДС, соответствующую разности температур At на обеих пластинах. В экспериментальной установке применялся АЦП марки ADC-12-60 с гальванической изоляцией каналов измерения, позволяющий преобразовывать в 12-разрядный двоичный код аналоговые сигналы, подаваемые на вход устройства. Для подключения АЦП к каналу ЭВМ были разработаны интерфейсы на базе интерфейса параллельного обмена МИТ (модуля интерфейсного типового), выполненного в виде двух печатных плат. Значения термо-ЭДС в характерных точках и времени проведения эксперимента были получены при тарировочных испытаниях установки. В качестве эталонного образца использовался поролон толщиной 10 мм и X = 0.03555 Вт/(м х К).

С целью проверки точности измерений X на новой экспериментальной установке, первоначально подвергались испытаниям образцы материалов ХСБТ-90 и HJ.il —750, коэффициенты теплопроводности которых были определены при

помощи ИТ-А.-400. Затем проводились измерения X других нетканых материалов (табл. 1). Результаты эксперимента представлены на рис. 2.

__Таблица 1.

Образец ХСБТ -90 НПГ-750 № 1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8

Сырьевой состав Стекловолокно Стекловолокно Волокно штап. ПЭ-100% Волокно штап. ПП -100% Волокно штап. ПП -100 % Эл-е нити ПП-100%, спанбонд ;Эл-е нити ПП Эл-е нити ПЭ Волокно ПВХ, 65 мм Волокно штап. ПЭ - 100%

Ру, кг/м3 51.4 37 173.1 121.9 84.2 85.81 77.71 82.8 55.6 46

X,

Вт/(м х К)

0,12 0,1 0,08 о.о©

0.04 0.02 О

Рис. 2 - Результаты измерений коэффициента теплопроводности материалов

В результате эксперимента установлено, что для выработки теплоизоляционных нетканых полотен целесообразно применять полиэфирные волокна, т.к. их теплопроводность меньше полипропиленовых. Кроме того, установлено, что структура (волокна или элементарные нити из одного полимера) не оказывает существенного влияние на теплофизические свойства материала.

Анализ результатов исследований коэффициента теплопроводности разработанного нетканого материала (образец № 8) показывает, что он может быть использован в качестве теплоизолятора. Погрешность значений коэффициента теплопроводности изготовленного материала, определенных опытным путем по отношению к рекомендуемым расчетным величинам \Эф не превышает 3.46 %.

В четвертой главе рассматривается практическое применение результатов исследований для расчета рациональной толщины теплоизоляционного материала в зависимости от условий эксплуатации.

Толщина теплоизоляции холодильных установок определяется исходя из анализа теплообмена между холодильной камерой и окружающей средой:

61 = х [ (1 / {1 / [( 1 / а,) + (6; / Л.!) + ( 1 / «2) ]}) - ( 1 / схг) - ( 1 / ос2) ].

где: и а2 - коэффициенты теплоотдачи от воздуха к стенке с холодной стороны и от стенки к воздуху с теплой стороны;

б;- толщина и эффективный коэффициент теплопроводности теплоизоляции.

Расчет 61 проводился по общепринятым величинам коэффициентов теплопередачи и теплоотдачи, а также температурам воздуха в помещении и холодильной камере, рекомендуемым НИИ Гипрохолод, СНиП П-А.7-71 «Строительная теплотехника. Нормы проектирования», СНиП П-А.6-72 «Строительная климатология и геофизика». Результаты расчета приведены в табл. 2.

__Таблица 2.

Температура в камере, С Толщина изоляционного материала в м. при температуре окружающей среды, °С

12 20

-0 0.055 0.063

-5 0.063 0.075

-10 0.075 0.092

Расчет теплоизоляции горячих трубопроводов производятся исходя из норм теплопотерь, установленных в зависимости от диаметра трубопровода и величины полного температурного напора между теплоносителем и окружающей средой. Полное термическое сопротивление трубопровода К определяется:

Я = 1 / (а х <12) + (1/ Ъ„) х 1п(а,/ <12)+ [1 / (2 х л х х 1п(ф/ (10+ 1/[ лха2х<11],

где: с1ь <1ь <12 - диаметр теплоизоляции; внешний и внутренний диаметры трубы; а, а2 = 8.1 + 0.045 х -1„) - коэффициенты теплоотдачи от теплоносителя к внутренней стенке трубы и от трубы в среду с температурой

Анализ величин термических сопротивлений показывает, что величина 11в = 1/(ах<12) минимум в 10 ч- 20 раз меньше 11; = [1/(2хтгх?ч)] х 1п(сУс1,). Также весьма незначительно В.п= х Ь^/су. В этом случае определение Я упрощается: Я = [1 / (2 х л х X;)] х 1пй / а,) + 1 / [ях а2 х с^].

Отсюда получены уравнения для вычисления диаметра и толщины теплоизоляции: ^ = ё] х еА и 61 = (ф- (!]) / 2, где: А = (2хлхЯ.;)х[К - (1/лхагХ(11)]. Расчет толщины теплоизоляции проводился при значениях: ^ = 100 °С; ^ = ХЭф = (0.025+0.028) Вт/(мхК); ^ = 0; 5; 10; 15; 20 °С.

Сравнение полученных результатов и данных по наиболее экономичной толщине теплоизоляции показывает, что расчетные значения более рациональны с точки зрения стоимости тепла и времени эксплуатации трубопровода.

Критерием при определении рациональной толщины теплоизоляционного пакета подземного газопровода является минимальный ореол (зона) оттаивания вечномерзлых грунтов вокруг трубопровода.

При расчете теплопотерь с одного погонного метра трубопровода, находящегося на глубине Ь, применяется закон Фурье, который для рассматриваемой задачи с учетом незначительности и К„ имеет вид:

Я = 2 х я х (^ - О / (1 / Х1) х 1п (Г( / Г1) + (1 / ) х 1п [2 х (Ъ + ^) / ^)]

где: ^ ^ - температура теплоносителя и грунта соответственно;

X;, Хп Х„ - коэффициенты теплопроводности теплоизоляции, грунта и трубы; г» гь г2- радиус теплоизоляции, внешний и внутренний радиусы трубопровода.

Радиус ореола оттаивания вокруг трубы го и смещение вниз центра ореола оттаивания по отношению к центру трубопровода С вычисляется:

г0 = 0,5 х (И! - Ь2); С = 0,5 х (1ц + Ь2) - (Ь + ц).

где: 111 = {{ц х {[(Ь + г,)/г;]2- 1}°'5х(ес1+ 1)}}/(е<1 -1) - глубина оттаивания грунта;

{{г, х {[(Ь + г;) / Г)]2 - I}0'3 х (ед - 1)}} / (е11 +1)-мощность мерзлого грунта; (1 = 2хяхХГ1хЬ,х{1п [(Ь + гО/г;] + [(Ь/г!)2 - 1]°'5/2хяхЯгг}/(1+ Ь); Ь, = - Хш х х и); ^гм. - коэффициент теплопроводности грунта в мерзлом и талом состоянии.

В результате расчетов установлена минимальная толщина слоя 5Шщ = 0.01 м (радиус трубы 0.2645 м) и максимальная 6шах = 0.1205 м (радиус трубы 0.710 м).

С целью унификации теплоизолятора при его производстве, следует принять минимальную толщину материала 0.012 м и 0.017 м, а достижение требуемой толщины теплоизоляционного пакета осуществлять путем наматывания на трубопровод необходимого числа витков.

На основании проведенных исследований разработана методика проектирования нетканых материалов с учетом условий эксплуатации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Разработан метод расчета эффективного коэффициента теплопроводности ^ в зависимости от отношения плотностей материала и волокон. Погрешность расчетных значений по отношению к экспериментальным данным в диапазоне температур (- 30) -¡-200 °С не превышает 5 %.

2. Установлено, что в зависимости от условий эксплуатации, в качестве структурных элементов нетканых теплоизоляционных материалов следует использовать полиэфирные, стеклянные, полипропиленовые, полиамидные волокна.

3. Для простоты и удобства определения волокнистого состава при изготовлении качественного теплоизоляционного нетканого материала по заданным значениям Хэф и pv / у, разработан графический способ определения волокнистого состава и требуемых параметров нетканого теплоизоляционного материала

4. Для теплоизоляционных материалов ХСБТ - 90 и НПГ - 750 установлена зависимость от температуры в диапазоне (- 30) + 200 °С .

5. Разработан и изготовлен из полиэфирных волокон, опытный образец нетканого теплоизоляционного материала, имеющего: толщину - 12 мм, поверхностную плотность - 500 ± 15 г/м2, объемную плотность 46 кг/м3, коэффициент теплопроводности 0.0281 Вт / (м х К).

6. Разработана, изготовлена и прошла лабораторные испытания установка для измерения коэффициента теплопроводности волокнистых материалов.

7. Разработана методика определения Хэф на новой экспериментальной установке.

8. Опытным путем определены значения эффективного коэффициента теплопроводности выпускаемых в настоящее время нетканых материалов;

9. Определена рациональная толщина материала для теплоизоляции холодильных установок, горячих трубопроводов и газопроводов.

10. Разработана методика проектирования нетканых материалов с учетом условий эксплуатации, предназначенная для расчета параметров теплоизоляции газопроводов, прокладываемых в районах вечной мерзлоты.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:

- монографии

1. Трещалин М.Ю., Тюменев Ю.Я., Трещалина A.B., Пузанова Н.В. Проектирование нетканых материалов, снижающих техногенное воздействие на окружающую среду (на примере геотекстильных полотен) - М.:ПАИМС, 2001 -132с.

2. Трещалин М.Ю., Мухамеджанов Г.К., Левакова Н.М., Мандрон B.C., Трещалина A.B., Тюменев Ю.Я. Нетканые материалы технического назначения (теория и практика) - Ярославль: издательство ООО НТЦ «Рубеж», 2007. - 224 с.

3. Трещалин М.Ю., Мухамеджанов Г.К., Телицын A.A., Мандрон B.C., Трещалина A.B. Производство и методы испытаний нетканых материалов - М.: МАТГР: Телер, 2008. - 147 с.

- в изданиях, рекомендованных ВАК:

4. Трещалина A.B. Автоматизированный электротехнический измерительный комплекс для изучения теплофизических характеристик волокнистых материалов. .//Известия ВУЗов. Электротехнические комплексы и информационные системы, № 1,2005, с. 48 - 52.

5. Трещалина A.B., Тюменев Ю.Я., Трещалин М.Ю. Определение эффективного коэффициента теплопроводности нетканого материала.//Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности, № 4,2007, с. 11-14.

6. Тюменев Ю.Я., Трещалин М.Ю., Трещалина A.B. К вопросу о проектировании теплоизоляционных нетканых материалов для объектов коммунального хозяйства.//Теоретические и прикладные проблемы сервиса, № 3, 2007, с. 14-18.

- в прочих изданиях:

7. Шустов Ю.С., Трещалина A.B. Проектирование нетканых материалов, предназначенных для теплоизоляции газопроводов в районах вечной мерзлоты. В сб. «Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве» (ПРОГРЕСС - 97).Тезисы докладов Международной научно-технической конференции. - Иваново: ИГТА, 1997. - 2 с.

8. Трещалина A.B., Козырев И.В. Применение нетканых материалов для теплоизоляции газопроводов. В сб. «Современные технологии текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ - 97).- М.: МГТА, 1997. - 2 с.

9. Трещалина A.B. Оптимизация теплофизических параметров нетканых теплоизоляционных материалов. В сб. «Техника и технология сервиса» - М.: ГАСБУ, 1997, - 3 с.

10. Трещалина A.B. К вопросу разработки эффективных теплоизоляционных материалов. В сб. «Техника и технология сервиса». М.: ГАСБУ, 1997. - 2 с.

11. Трещалина A.B. Коэффициент теплопроводности дисперсных материалов.// «Академические вести», вып. 49. Изд. ГАСБУ, 1998. - 1 с.

12. Тюменев Ю.Я., Трещалина A.B. Математическая модель теплофизических характеристик защитных материалов. В сб. Материалы Всероссийской научной

конференции аспирантов и молодых учёных ФГОУВПО «РГУТиС». - М., 2008. -6 с.

13. Трещалина A.B., Тюменев Ю.Я. Метод расчёта теплопроводности теплоизоляционных нетканых материалов. В кн. Материалы XIV Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им.А.Г.Горшкова. М.: Издательский Дом «МЕДПРАКТИКА-М». 2008. - 1 с.

Трещалина Анна Владимировна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И ОЦЕНКИ СВОЙСТВ НЕТКАНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 22.05.2009. Печ. л. 1,0. Заказ 358. Тираж 100. РИО КГТУ, Кострома, ул. Дзержинского, 17

Введение.

Основная часть

Глава 1. Анализ работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям теплопроводности теплоизоляционных материалов.

1.1. Математическое и структурное моделирование дисперсных материалов.

1.2. Методы экспериментального определения коэффициента теплопроводности волокнистых материалов.

1.2.1. Стационарные методы.

1.2.2. Нестационарные методы.

1.3. Требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам в зависимости от условий эксплуатации.

1.3.1. Теплоизоляция холодильных установок.

1.3.2. Теплоизоляция горячих трубопроводов, нефте и газопроводов.

1.4. Результаты анализа научно-исследовательских работ. Цель и задачи диссертационной работы.

Глава 2. Аналитическое определение требуемых параметров теплоизоляционного материала.

2.1. Разработка метода расчета эффективного коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала.

2.2. Определение рациональных значений структурных характеристик теплоизоляционного нетканого материала.

2.2.1. Разработка требований к свойствам нетканых материалов и волокнистому составу, исходя из условий эксплуатации.

2.3. Выводы.

Глава 3. Экспериментальная проверка разработанной методики расчета эффективного коэффициента теплопроводности.

3.1. Экспериментальное исследование коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов в зависимости от температуры.

3.2. Анализ результатов экспериментальных исследований.

3.3. Разработка автоматизированной измерительной установки для определения коэффициента теплопроводности волокнистых материалов

3.3.1. Описание экспериментальной установки. Методика проведения измерений.

3.3.2. Результаты измерений эффективного коэффициента теплопроводности иглопробивных нетканых материалов.

3.4. Выводы.

Глава 4. Практическое применение результатов исследований для расчета рациональной толщины теплоизоляционного материала в зависимости от условий эксплуатации.

4.1. Расчет толщины материала, предназначенного для теплоизоляции холодильных установок.

4.2. Расчет толщины материала, предназначенного для теплоизоляции горячих трубопроводов.

4.3. Расчет толщины материала, предназначенного для теплоизоляции подземных газопроводов.

4.4. Разработка методики проектирования и выбора нетканых полотен с учетом условий эксплуатации.

4.5. Выводы.

В диссертационной работе проведены исследования нетканых текстильных материалов с целью использования их в качестве теплоизоляции холодильных установок, теплотрасс, а также газопроводов, прокладываемых в районах вечной мерзлоты.

Используя аналитические методы получена зависимость эффективного коэффициента теплопроводности от плотностей материала, составляющих его волокон и среды, находящейся в порах материала (воздух, вода или лед). Проведен выбор видов волокон, из которых наиболее целесообразно изготавливать нетканые теплоизоляционные материалы. Экспериментальная проверка показала, что предложенная зависимость может применяться для определения эффективного коэффициента теплопроводности с относительной погрешностью, не превышающей 5 %.

С учетом условий эксплуатации определена рациональная толщина материала для теплоизоляции холодильников, горячих трубопроводов и газопроводов. На основании проведенных исследований разработана инженерная методика расчета параметров нетканых текстильных материалов, предназначенных для теплоизоляции газопроводов.

Для определения коэффициента теплопроводности нетканых материалов опытным путем была разработана экспериментальная установка на базе современных высокоточных средств измерения физических величин. В основу создания установки положен метод регулярного теплового режима. При этом использовалась двухканальная схема измерения коэффициента теплопроводности в зависимости от температуры.

Актуальность темы, В настоящее время возрос уровень требований к изготовлению и к качеству теплоизоляционных материалов, что обусловлено достаточно высокой стоимостью и экологически вредным производством используемых материалов (например, пенополиуретан). При этом экономия топлива для нужд теплоснабжения и потребляемой электроэнергии, как в быту, так и в промышленности, во многом зависит от эффективного функционирования теплоизоляторов. В свою очередь, теплоизоляционные материалы должны удовлетворять не только специальным требованиям (низкий коэффициент теплопроводности и малая плотность), но и требованиям, обусловленным эксплуатацией материалов в коммунальном хозяйстве, различных областях промышленности и строительства (механическая прочность, устойчивость к кратковременному увлажнению, загниванию, набуханию и т.д.).

Одним из основных условий, необходимых для обеспечения надежной работы бытового оборудования (холодильники, морозильные камеры) и инженерных линейных сооружений (газопроводы, теплотрассы и т.д.) является учет теплового взаимодействия с окружающей средой. При этом важнейшую роль играет теплоизоляция, благодаря которой можно значительно сократить теплопотери, что позволит уменьшить энергопотребление холодильных машин, зону оттаивания вечномерзлых грунтов вокруг газопровода, сократить расход топлива, увеличить сроки хранения продуктов и т.д.

Особенно следует отметить проблему ухудшения экологии, что связано с нарушением температурно — влажностного режима и оттаивание вечномерзлых грунтов в районах Западной Сибири и Крайнего Севера в связи с прокладкой не теплоизолированных нефте-газопроводов. Образующиеся в результате болота заставляют животных (оленей, лосей) уходить из привычных для них мест обитания, что обусловлено невозможностью полноценного кормления.

В качестве теплоизолятора предлагается использовать нетканые текстильные материалы т.к. они имеют достаточную механическую прочность, требуемую плотность и пористость, просты и экономичны при производстве, могут быть изготовлены из различных видов волокон. Определению требуемых характеристик и необходимой толщины указанных материалов в зависимости от условий эксплуатации посвящена данная работа.

Таким образом, разработка и создание эффективных, экологически чистых, дешевых теплоизоляторов на базе нетканых текстильных материалов задача весьма своевременная и актуальная. В частности, данная научно-техническая задача входит как составляющая часть в общие исследования, проводимые по Государственному контракту с Департаментом по науке и промышленной политики Правительства Москвы (тема: «Разработка специальных текстильных материалов, имеющих повышенные физико-механические параметры, для использования в различных областях промышленности и строительства») и исследования, проводимые в МГУ им. М.В.Ломоносова (геологический факультет) по теме: «Разработка принципов и приемов управления состоянием массивов горных пород в криолитозоне», что подтверждает актуальность работы.

Цель и задачи работы. Целью работы является совершенствование методов расчета и оценки свойств нетканых текстильных полотен технического назначения с учетом требований эксплуатации и параметров структуры материалов.

Достижение поставленной цели предполагает:

- разработку метода определения эффективного коэффициента теплопроводности теплоизолятора в зависимости от плотности и пористости материала;

- определение рационального волокнистого состава нетканых текстильных материалов; оценку опытным путем правомерности использования предлагаемой аналитической модели для расчета эффективного коэффициента теплопроводности рассматриваемых материалов;

- изготовление опытного образца нетканого текстильного материала в соответствии с результатами, полученными аналитическим путем;

- разработку и создание экспериментальной установки для определения коэффициента теплопроводности волокнистых материалов на базе современной электронной и электронно-вычислительной техники; разработку методики определения эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых материалов на новой экспериментальной установке;

- экспериментальное определение эффективного коэффициента теплопроводности изготовленного нетканого текстильного материала;

- расчет рациональной толщины материала предназначенного для теплоизоляции холодильных установок, горячих трубопроводов и газопроводов; разработку методики проектирования нетканых текстильных теплоизоляционных материалов с учетом условий эксплуатации.

Методы исследования. В процессе проведения теоретических исследований использованы математические методы анализа функции на экстремум, метод штрафных функций, основные уравнения теории теплообмена и теплопередачи в двухфазных средах, табличный редактор Microsoft Excel, программный комплекс «Mathcad PLUS 6.0», предназначенный для решения уравнений математической физики, обработки экспериментальных данных и построения графиков.

Экспериментальные исследования проводились на модифицированном измерителе теплопроводности ИТ - X - 400 в температурном интервале от - 45 °С до 200 °С, с относительной погрешностью измерений не более 10 % с использованием программно - аппаратных средств (регулятор мощности, управляемый программой IBM РС/АТ).Толщина образцов измерялась при помощи толщиномера типа БВ 7214, а их взвешивание производилось на лабораторных весах ВЛР - 200.

Научная новизна работы. В диссертационной работе впервые:

- предложен метод расчета эффективного коэффициента теплопроводности в зависимости от плотности и пористости материала;

- получены функциональные зависимости между физико-механическими параметрами нетканого материала и его эффективным коэффициентом теплопроводности; получены рациональные численные значения эффективного коэффициента теплопроводности теплоизоляционного материала;

- разработан графический способ определения волокнистого состава и требуемых параметров нетканого теплоизоляционного материала; разработана методика определения эффективного коэффициента теплопроводности волокнистых материалов на новой экспериментальной установке; определены опытным путем значения эффективного коэффициента теплопроводности выпускаемых в настоящее время нетканых материалов, имеющих различный волокнистый состав. В результате проведения испытаний следует рекомендовать для изготовления теплоизоляционных материалов полиэфирные волокна или элементарные нити;

- разработана методика проектирования нетканых материалов с учетом условий эксплуатации.

Практическая значимость работы заключается в том, что: установлено, что в качестве структурных элементов нетканых теплоизоляционных материалах следует использовать полиэфирные, стеклянные, полипропиленовые волокна;

- определена требуемая толщина материала для теплоизоляции холодильных установок, горячих трубопроводов и газопроводов;

- разработан и изготовлен опытный образец иглопробивного нетканого материала, применение которого для теплоизоляции нефте-газопроводов способствует сохранению экологического состояния вечномерзлых грунтов в районах Западной Сибири и Крайнего Севера;

- разработана, изготовлена и успешно прошла лабораторные испытания экспериментальная установка, предназначенная для определения коэффициента теплопроводности волокнистых материалов.

Основные результаты работы получили подтверждение и внедрены в АО «ГАЗКОМ», ООО «ТЕКС-ЦЕНТР», ЗАО «ТЕХНОТКАНИ».

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на:

- Международной научно-технической конференции «Прогресс-97» (Иваново, 1997г);

- Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценка их качества» «Материаловедение - 99» (Москва, 1999 г.);

- Всероссийской научно-технической конференции «Текстиль-97» (Москва, 1997 г.);

- научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ГАСБУ (Москва, 1996 - 1998 гг.);

- заседаниях кафедр «Электроники и электронных информационных систем» и «Материаловедение» МГУ сервиса (Москва, 1997 - 2001 гг.);

- на заседании научно-технического совета Института технологии сервиса МГУ сервиса (Москва, 2000 - 2002 г.г.);

- кафедре «Материаловедение и технология швейных изделий» Костромского государственного технологического университета, 2007 г.;

- на заседании научно-технического совета ОАО «Научно-исследовательский институт нетканых материалов» (ОАО ИМ, г. Серпухов), 2007 г.;

- кафедре «Инженерная геокриология» МГУ им. М.В.Ломоносова, 1998 - 1999 г.г.

Работа в 1998 году удостоена диплома Всероссийского конкурса «Молодые дарования», проводимого обществом «ЗНАНИЕ» и РАО «ГАЗПРОМ».

Публикации. По материалам диссертации имеется 13 печатных работ, из них: 3 монографии (в соавторстве), 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации результатов кандидатских диссертации и 7 работ в других научных изданиях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка использованной литературы, включающего 135 наименований, и четырех приложений на 68 страницах. Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, иллюстрирована 28 рис., содержит 42 таблицы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Разработан метод расчета эффективного коэффициента теплопроводности А.Эф в зависимости от отношения плотностей материала и волокон. Погрешность расчетных значений по отношению к экспериментальным данным в диапазоне температур (- 30) -к200 °С не превышает 5 %.

2. Установлено, что в зависимости от условий эксплуатации, в качестве структурных элементов нетканых теплоизоляционных материалов следует использовать полиэфирные, стеклянные, полипропиленовые, полиамидные волокна.

3. Для простоты и удобства определения волокнистого состава при изготовлении качественного теплоизоляционного нетканого материала по заданным значениям А.Эф и ру / у, разработан графический способ определения волокнистого состава и требуемых параметров нетканого теплоизоляционного материала

4. Для теплоизоляционных материалов ХСБТ - 90 и НПГ - 750 установлена зависимость А,эф от температуры в диапазоне (- 30) ч- 200 °С .

5. Разработан и изготовлен из полиэфирных волокон, опытный образец нетканого теплоизоляционного материала, имеющего: толщину - 12 мм, поверхностную плотность - 500 + 15 г/м , объемную плотность 46 кг/м', коэффициент теплопроводности 0.0281 Вт / (м • К).

6. Разработана, изготовлена и прошла лабораторные испытания установка для измерения коэффициента теплопроводности волокнистых материалов.

7. Разработана методика определения на новой экспериментальной установке.

8. Опытным путем определены значения эффективного коэффициента теплопроводности выпускаемых в настоящее время нетканых материалов;

9. Определена рациональная толщина материала для теплоизоляции холодильных установок, горячих трубопроводов и газопроводов.

10. Разработана методика проектирования нетканых материалов с учетом условий эксплуатации, предназначенная для расчета параметров теплоизоляции газопроводов, прокладываемых в районах вечной мерзлоты.

1. Хрусталев JI.H. Температурный режим вечномерзлых грунтов на застроенной территории. Новосибирск: Наука, 1967. - 197 с.

2. Даниэлян Ю.С. Опыт и некоторые итоги проектирования нефтяного строительства в Северных районах Тюменской области. Материалы Первой конференции геокриологов России. Книга 3.- М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 1996.-с. 124-132.

3. Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты: ВСН 84-89/ Минтрансстрой СССР. М., 1990.-270с.

4. Методические рекомендации по применению теплоизолирующих слоев из пенопласта для снижения объема земляных работ/ Союздорнии. М., 1988.- 22с.

5. Методические рекомендации по проектированию и устройству теплоизоляционных слоев дорожной одежды из пенополистирольных плит «Пеноплекс»//Росавтодор/Минтранса РФ, Союздорнии. -М.: Информавтодор.-2001.- 49 с.

6. Табаков Н.В., Майер В.Р. О результатах использования геотекстиля иперспективах его применения при строительстве автомобильных дорог Западной

7. Сибири//Применение геотекстиля и геопластиков в дорожном строительстве/Сб.тр. Союздорнии. -М., 1990.-С. 18-24.

8. Гусев В.Е., Озеров Б.В. Обрудование поточных линий и технология производства нетканых материалов.- М.: Легкая индустрия, 1978.- 240 с.

9. Назаров Ю.П., Афанасьев В.М. Нетканые текстильные материалы (исследование некоторых свойств).- М.: Легкая индустрия, 1970.- 200 с.

10. Технические и промышленные нетканые материалы. Прогнозы развития мирового рынка до 2010 г. David Rigby Associates, 2002 г.

11. Али-Шама-Оглы Я. О рынке нетканых материалов технического назначения за рубежом, Ж. «Текстиль», №3 (5) 2003, стр. 7-10.

12. Матвеева Т.Н. Производство нетканых материалов в России в период 20012003гг., Ж. «Текстиль», №3(5), 2003г., с. 15-16.

13. Мухамеджанов Г.К., Дмитриева М.В., Ратников В.К. Изучение и выбор текстильных материалов, используемых в строительстве, Ж. «Технический текстиль», № 10, 2004, с. 26.

14. Майоров М.А., Тюменев Ю.Я., Ботнева Т.А. Анализ опыта использования текстильных полотен при строительстве дорог. В кн. «Тезисы докладов III международной научно-технической конференции «Наука -сервису» М.: ГАСБУД998, с. 126.

15. Тюменев Ю.Я., Ботнева Т.А. Анализ показателей качества вязаных геосеток. В кн. «Наука сервису. Международная научно-техническая конференция. Тезисы докладов. Часть 1 М.: ГАСБУ, 1999, с. 46.

16. Геотекстиль. Нетканый геотекстиль. http://www.teiTam.ru/

17. Мусатов В.А. Направления развития нетканых материалов до 2010 года «Директор» 5 (55) http://flax-pp.ru/print.php?id= 1742

18. Майоров М.А. Разработка метода оценки качества и прогнозирования надежности нетканых текстильных материалов для дорожного строительства: Дисс. . канд. техн. наук: 05.19.01: Москва, 1989. 400 с.

19. Трайков Б.С. Разработка методов оценки свойств нетканых материалов используемых в дорожном строительстве: Дисс. . канд. техн. наук, 05.19.01: Москва, МТИ, 1982. 264 с.

20. Елчина И.Е. Разработка комплекса характеристик и методов для оценки качества сетчатых армирующих геотекстильных материалов: Дисс. . канд. техн. наук: 05.19.01: Москва, 1993.-246 с.

21. Ядреева Е. В. Проектирование комплектующих изделий утепленной спецодежды на основе прогнозирования их защитной эффективности : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.04 : Санкт-Петербург, 2003. 280 с.

22. Кирсанова Е. А. Методологические основы оценки и прогнозирования свойств текстильных материалов для создания одежды заданной формы : Дис. . д-ра техн. наук : 05.19.01 : Москва, 2003. 380 с.

23. Буркерт Б. Прогнозирование поведения текстильных волокон и нитей при повышенных температурах на основе анализа изменения механических свойств и структуры. Дис. . канд. техн. наук : 05.19.01 СПб., 1999. 233 с.

24. Бессонова Н. Г. Разработка методов и исследование теплофизических свойств текстильных материалов и пакетов при действии влаги и давления : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.01 М., 2005. 241 с.

25. Куличенко А. В. Разработка моделей и экспериментальных методов изучения воздухопроницаемости текстильных материалов: Дис. . д-ра техн. наук : 05.19.01 М., 2005.-287 с.

26. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. -М.: Изд. физ.-мат. литературы, 1962. 456 с.

27. Кауфман Б.Н. Теплопроводность строительных материалов. М.: Госстройиздат, 1955. - 226 с.

28. Ляликов А.С. К вопросу о теплопроводности зернистого материала. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Томск, 1956. - 16 с.

29. Лыков А.В. Теория сушки.- М.: Энергия, 1968. 471 с.

30. Лыков А.В. Тепломассообмен. Справочник,- М.: Энергия, 1971.-560 с.

31. Дульнев Г.Н., Сигалова З.В. Теплопроводность зернистых систем.- В кн.: «Тепло-и массоперенос». М.: Энергия, т. 7, 1966.

32. Каганер М.Г. Тепловая изоляция в технике низких температур.- М.: Машиностроение, 1968. 264 с.

33. Васильев JI.JI. В кн.: «Исследования по теплопроводности».- Минск, Наука и техника, 1967.

34. Васильев JI.JL, Фрайман Ю.Е. Теплофизические свойства плохих проводников тепла. Минск, Наука и техника, 1967. - 144 с.

35. Мухамеджанов Г.К., Картузов А.В., Тюменев Ю.Я. Исследование свойств новых нетканых термоскрепленых полотен с вложением бикомпонентных волокон и области их применения. Материалы юбилейной научно-технической конференции.Ч.З. СПб, СПГУТД, 2000, с. 72-74.

36. Геосинтетические материалы. Классификация (по версии TGS -Международного геотекстильного общества)/ОАО «494 УНР». — Бронницы, 2003. Юс.

37. ГОСТ 13587-77. Полотна текстильные нетканые. Правила приемки и методы отбора образцов.

38. ГОСТ 15902.3.-79. Полотна текстильные нетканые. Методы определения прочности.

39. ГОСТ 17177-94. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний.

40. ГОСТ 3813-72. Ткани и штучные изделия текстильные. Методы исследования разрывных характеристик при растяжении.

41. ГОСТ 6943.10-79. Материалы текстильные стеклянные. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

42. Айзенштейн Э.М. Международная выставка и конгресс по нетканым материалам в Женеве, Ж. «Технический текстиль», №4, 2002г., ср. 7-11.

43. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционный материалов. Л.: Энергия, 1974, 264 с.

44. Справочник по пластическим массам. Под ред. Катаева В.М. Т.2.- М.: Химия, 1975 г.-331 с.

45. Михеев М.А. Основы теплопередачи.- М.: Гостехиздат, 1949. 273 с.

46. Петухов Б.С. Опытное изучение процессов теплоотдачи.- М.: Энергоиздат, 1952.-94 с.

47. Чиркин B.C. Теплопроводность промышленных материалов.- М.: Машгиз, 1957.- 187 с.

48. Шевельков В.Л. Теплофизические характеристики изоляционных материалов.-М: Госэнергоиздат, 1958. — 76 с.

49. Якоб М. Вопросы теплопередачи.- М.: Издат-во иностранной литературы,1960.-517 с.

50. Колесников П.А. Теплозащитные свойства одежды.- М.: Легкая индустрия, 1965.- 346 с.

51. Кондратьев Г.М. Тепловые измерения.-М.: Машгиз, 1957. 154 с.

52. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим.- М.: Гостехиздат, 1954. 178 с.

53. Голянд М.М. Расчеты и испытания тепловой изоляции.- Л.: Гостоптехиздат,1961.-316 с.

54. Каммерер И.С. Теплоизоляция в промышленности и строительстве,- М.: Стройиздат. 378 с.

55. Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологии.-М.: Пищевая промышленность, 1975. 560 с.

56. Кондратьев В.Г. Геокриологические исследования на переходах газопроводов через долины рек.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1988.-192 с.

57. Кузьмин Г.П. Об эффективности теплоизоляции обогреваемых подземных сооружений в условиях Якутии. Материалы Первой конференции геокриологов России. Книга 3.- М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 1996. с. 46-52.

58. Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества: Справочник./ Гущина К.Г., Беляева С.А., Командрикова Е.Я. и др. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.- 312 с.

59. Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности. М.: Издательский центр «Академия», 2004.- 448 с.

60. Ермилова И.А., Ермилова Е.В. Нетканые материалы. Учебное пособие. СПБТЭИ, 1998 г.

61. Барабанов Г.Л., Бершев Е.Н., Смирнов Г.П., Тюменев Ю.Я. Физико -механические способы производства нетканых материалов и валяльно -войлочных изделий /Учебник для вузов. — М.: Легпромбытиздат, 1994. 256 с.

62. Тонких И. А. Разработка технологии нетканых утеплителей гидродинамическим способом. Дис. . канд. техн. наук : 05.19.03 М., 1997. -154 с.

63. Баталенкова В. А. Разработка технологии нетканых материалов способом термоскрепления волокнистых холстов из модифицированных химических волокон : Дис. канд. техн. наук : 05.19.02 М., 2004. 169 с.

64. Бартенев Г.М., Зуев К.С. Прочность и разрушение высокоэластичных материалов/ Химия.- М., 1964.

65. Коларов Д., Балтов А., Бончева Н. Механика пластических сред. /Изд. «Мир». -М., 1979.- 302 с.

66. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. Машиностроение. М., 1968. - 400 с.

67. Мухамеджанов Г.К., Пудов Ю.В. Выбор геотекстиля. Рекомендации проектировщикам. «Технический текстиль», №3. М., 2002. - с. 9-11.

68. Хромеева И. А. Разработка нетканого материала на основе пленочных электрофлокированных структур и модулей для теплозащитной одежды : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.02 СПб., 2001. 166 с.

69. Герасименко М. С. Разработка методики оптимизации параметров специальной теплозащитной одежды для астрономов, работающих в условиях гиподинамии : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.04 Шахты, 2005. 184 с.

70. Кудрявцев В. И. Усовершенствованная технология проектирования теплозащитной одежды на основе уточненных моделей теплообмена : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.04 Новочеркасск, 2004. 177 с.

71. Молькова И. В. Разработка пакетов материалов для одежды специального назначения и исследование их теплозащитных свойств : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.04 Иваново, 2004. 159 с.

72. Пармузин С.Ю., Левантовская Н.П. Тепловое воздействие проектируемого газопровода на мерзлые грунты на участке перехода через Байдарацкую губу. Материалы Первой конференции геокриологов России. Книга 3. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 1996. - с. 159-169.

73. Москаленко Н.Г. Влияние прокладки газопроводов на геосистему криолитозоны Западной Сибири. Материалы Первой конференции геокриологов России. Книга 2.- М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 1996. с. 339 - 407.

74. Руководство по прогнозированию теплового взаимодействия трубопроводов с вечномерзлыми грунтами.- М.: ЦНТИ ВНИИСТа, 1975.- 198 с.

75. ГОСТ Р 50277-92. Материалы геотекстильные. Метод определения поверхностной плотности (ISO 9864-90).

76. Кристенсен Р. Введение в теорию вязкоупругости/Изд. «Мир». —М., 1974.-338с.

77. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. Т. 1./— М., : Наука. ,1975.-832 с.

78. Бройко А. П. Разработка метода прогнозирования теплопроводности трикотажных полотен на основе численного моделирования теплопередачи Дис. . канд. техн. наук : 05.19.01 Спб., 2003. 144 с.

79. Пасекова Т. Е. Исследование и расчет пакетов теплозащитной одежды с объемными несвязными утеплителями : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.04 М., 2001.-185 с.

80. Александров А.В., Потапов В.Д. Основы теории упругости и пластичности.-М.: Высшая школа, 1990.- 400 с.

81. Бузов Б.А., Никитин А.В. Исследования материалов спецодежды в условиях пониженных температур.- М.: Легпромбытиздат, 1985.- 221 с.

82. Технический текстиль: виды, свойства и области применения http://snab.ru/stati/40 3.html

83. Мухамеджанов Г., Пудов Ю. Оценка коэффициента фильтрации геотекстиля. Ж. «Технический текстиль» № 6 / март 2003. с. 20-21

84. Садыкова Ф.Х., Садыкова Д.М., Кудряшова Н.И. Текстильное материаловедение и основы текстильных производств.

85. Жихарев А.П., Краснов Б.Я., Петропавловский Д.Г. Практикум по материаловедению в производстве изделий легкой промышленности М.: Издательский центр «Академия», 2004.- 464 с.

86. Тулаев А.Я., Боровиков В.В. Исследование теплофизических свойств синтетического текстильного материала дорнит//Синтетические текстильные материалы в конструкциях автомобильных дорог: Сб. научн. тр./Союздорнии. -М., 1983. с. 64-66.

87. Корякин Д. А. «Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог», Министерство транспорта РФ, Москва, 2003. 5 (43)/2005 «СтройПРОФИль» http://dgi3.stroi.ru/d825m325 .html?p=0

88. Казарновский В.Д. Теоретические аспекты применения геосинтетики в дорожных конструкциях// Применение геосинтетики и геопластиков при строительстве и ремонте автомобильных дорог. Сб. научн. тр./ Союздорнии. М., 1998. - вып. 196. -С.22-36 .

89. Смолейчук И.М. Исследование и прогнозирование некоторых деформационных свойств иглопробивных нетканых материалов из вторичного сырья: Дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: 05.19.08 ДВГАЭУ.-Владивосток, 1997.-210 с.

90. Трещалин М.Ю. Аналитические методы проектирования геотекстильных материалов и их реализация в промышленности.- М.: МЭИ, 1996. 128 с.

91. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление.- М.: Наука, т.2, 1968.- 312 с.

92. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников.- М.: Наука, 1968.-720 с.

93. Прусаков Г.М. Математические модели и методы в расчетах на ЭВМ.- М.: «Физико-математическая литература», 1993.- 141 с.

94. Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике. Кн. 1. Пер. с англ.- М.: Мир, 1986.- 349 с.

95. Зубарев В.Н., Александров А.А., Охотин B.C. Практикум по технической термодинамике. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 304 с.

96. Очков В.Ф. Mathcad PLUS 6.0 для студентов и инженеров.- М.: ТОО фирма «Компьютер Пресс», 1996.- 238 с.

97. Чучаев С. В. Разработка номенклатуры показателей качества текстильных материалов в соответствии с основными направлениями в области законодательства о техническом регулировании : Дис. . канд. техн. наук : 05.19.01 М., 2004.-138 с.

98. Привалов, С. Ф. Разработка и исследование методов оценки качества текстильных материалов для совершенствования их производства : Дис. . д-ра техн. наук : 05.19.02, 05.19.01 СПб., 2001. 282 с.

99. Жихарев А. П. Развитие научных основ и разработка методов оценки качества материалов для изделий легкой промышленности при силовых, температурных и влажностных воздействиях : Дис . д-ра техн. наук : 05.19.01 : Москва, 2003-374 с.

100. Материалы в машиностроении. Т. 5. Неметаллические материалы.- Под ред. Попова В.А., Сильвестровича С.И. и Шейдемана И.Ю.- М.: Машиностроение, 1969. 544 с.

101. Мухамеджанов Г.К., Тюменев Ю.Я., Бабенко Л.Г. Оценка светостойкости термоскрепленного укрывного материала с разными типами и содержанием УФ-светостабилизаторов. Ж. Технический текстиль. 2005. -№11.- стр.23-25.

102. Мухамеджанов Г.К., Озеров И.Н., Герасина Н.Е. Исследование светостойкости нетканого укрывного полотна. «Технический текстиль», №5, с. 34.

103. Лебедев Н.А. Оценка химической устойчивости дорожных геотекстилей// Автомобильные дороги. -М., 1992. -№7. -С.24-25.

104. Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог, Отраслевой дорожный методический документ, ФГУП «Информавтодор», Москва, 2003, с. 152.

105. Аналитический контроль производства синтетических волокон. Справочное пособие.-Под ред. Чеголи А.С.и Кваша Н.М.- М.: Химия, 1982.-256 с.

106. Мортон В.Е., Херл Д.В.С. Механические свойства текстильных волокон.-М.: Легкая индустрия, 1971.- 184 с.

107. Кесвелл Р. Текстильные волокна, пряжа и ткани.-М.: Ростехиздат, 1960.

108. Мередит Р., Хирл Д.В.С. Физические методы исследования текстильных материалов.- М.: Гизлегпром, 1963. 388 с.

109. Справочник по пластическим массам/под ред. М.И. Гарбара, В.М. Катаева, М.С. Акутина. Т2-М.: Химия., 1969. 518с.

110. ГОСТ 9.022-74. Ткани из натуральных, искусственных и синтетических волокон, кожа искусственная и материалы пленочные. Методы испытаний на старение в природных и лабораторных условиях.

111. Титова С. П. Физическая модификация полиэфирных нитей для создания новых видов полотен и тканей : Дис. канд. техн. наук : 05.19.03 М., 1997. -142 с.

112. Экспериментальное исследование теплопроводности сверхпроводящей иттриевой керамики в интервале температур 15 300 К. Отчет о НИР / (МЭИ); Руководитель работы Н.Я.Филатов.- N ГР 01900033924.

113. Г. Мухамеджанов Приборы для испытаний нетканых полотен Ж. «Текстиль» № 5 (7) ноябрь 2003, стр. 23.

114. Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д., Петропавловский Д.Г. Практикум по материаловедению швейного производства М.: Издательский центр «Академия», 2003 -416 с.

115. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая системотехника: Справочное руководство. Пер. с нем.- М.: Мир, 1982.- 512 с.

116. Инструкция по эксплуатации аналого-цифрового преобразователя ADC-12-6 для IBM PC / AT с гальванической изоляцией каналов измерений. НПО "АЛЬКОР Э", 1995.

117. Инженерная геокриология. Справочное пособие. Ершов Э.Д., Хрусталев Л.Н., Дубиков Г.И., Пармузин С.Ю. М.: Недра, 1991.- 439 с.

118. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах.- Под ред. Велли Ю.Я., Докучаева В.И., Федорова Н.Ф. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд., 1977. -552с.

119. Балобаев В.Т. Геотермия мерзлой зоны литосферы севера Азии.-Новосибирск, Наука, 1991.