ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

В реальных условиях сложно разделить потоки парообразной и жидкой влаги. По мере увлажнения материала преобладают те или иные виды влагопереноса. Так, в начальный момент образования конденсата происходит образование адсорбированных пленок, покрывающих внутреннюю поверхность крупных пор и заполняющих мелкие поры. Перенос влаги на этой стадии увлажнения происходит в виде пара и жидких пленок в порах, свободных от конденсата. При дальнейшем увлажнении происходит постепенное утолщение конденсированной пленки и закупоривание сквозных пор в узких местах. Момент смыкания пленок в узких местах и соответствующие их перераспределению из-за разной кривизны образовавшихся менисков отмечается в кривых зависимости a=l( w). В дальнейшем, наряду с парообразным переносом влаги возможно пленочное течение влаги. При наличии контакта пористого тела с жидкостью, имеющей свободную поверхность, происходит капиллярное впитывание влаги и по мере заполнения пор преобладающим механизмом переноса становится объемное капиллярное течение (фильтрация) жидкой влаги.

Разработана модель пористого влажного материала и программа для ЭВМ, которая позволяет получить коэффициенты влагопереноса как парообразной, пленочной и объемной влаги, так и совместного влагопереноса. Анализ, полученных результатов позволяет уточнить методику экспериментальных исследований этих коэффициентов для расчетов тепло-влажностного состояния ограждающих конструкций зданий, а именно применять методики для определения коэффициентов влагопроводности, в основе которых лежит процесс испарения влаги (возможно от полного насыщения). На рис. 1 приведены зависимости коэффициентов диффузии объемной влаги (кривая 2), коэффициентов совместной диффузии парообразной и пленочной влаги (3) и данные опыта, полученные методом двусторонней сушки (1), для красного глиняного обожженного кирпича. Вклад отдельных составляющих потока влаги в общий поток для различных пористых материалов различен и зависит от распределения объемов пор по размерам их радиусов. На рис. 2 представлены зависимости коэффициентов диффузии парообразной, пленочной и объемной влаги от влагосодержания керамзитобетона. На начальной стадии увлажнения материала (примерно до w ₀=5%) основной вклад в общий поток влаги дает парообразная составляющая. При дальнейшем увлажнении материала преобладают объемная и пленочная влага. При этом коэффициенты диффузии пленочной жидкости в диапазоне от 15 до 40% влажности на порядок ниже коэффициентов диффузии объемной жидкости. При влажностях, близких к насыщению, эти коэффициенты совпадают. Приведение этих коэффициентов к потенциалам влажности (к коэффициентам потенциалопроводности) дает зависимости, которые легко аппроксимировать двумя линейными участками, характеризующими перенос парообразной и жидкой влаги. Зависимости для разных материалов различны и определяются наличием в материале того или иного объема микро- и мезопор.

Рис. 1. Сравнение зависимостей коэффициентов диффузии влаги от объемного влагосодержания красного кирпича, полученных из опыта (1) и расчетом диффузии объемной влаги (2) и совместного переноса парообразной и пленочной влаги (3).

Рис.2. Зависимость коэффициентов диффузии при Т=293К парообразной (1), пленочной (2) и объемной (3) влаги от объемного влагосодержания керамзитобетона (1350 кг/м ³).

Рис. 3. Зависимости коэффициентов потенциалопроводности влаги от относительного потенциала влагопереноса

1-газосиликат; 2-цементный раствор; 3-красный кирпич.