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Spitzner, Martin H.

Name:Spitzner, Martin H.
Thema:Untersuchungen zur Wärmeleitfähigkeit geschäumter Massen
Abgabe:2000

Zusammenfassung:

In der vorliegenden Arbeit werden auf der Basis von vereinfachten Modellvorstellungen über den Aufbau des Porengefüges schaumporosierter Massen analytisch und mit Hilfe der Ähnlichkeitstheorie Gleichungen entwickelt, die bei Kenntnis der Material- und Geometrieparameter die Berechnung der äquivalenten Wärmeleitfähigkeit des geschäumten Materials erlauben.

In Anlehnung an die räumliche Ausformung, die die durch Schaumzugabe hervorgerufenen Hohlräume in Schaumziegeln haben, werden die Poren in Form von Würfelporen modelliert. Als Wärmetransportwege werden die Wärmeleitung durch das Feststoffgerüst und das in den Poren eingeschlossene Gasvolumen sowie die Wärmestrahlung zwischen den Poreninnenoberflächen berücksichtigt. Das Nachrechnen der meßtechnisch ermittelten --Kurve für den Zusammenhang zwischen Rohdichte und Wärmeleitfähigkeit zahlreicher verschiedener, mit Schaum und Ausbrennstoffen porosierter Schaumziegel ergibt einen Kurvenverlauf, der gut mit der Ausgleichlinie durch die Meßpunkte korreliert. Allerdings ist die berechnete Linie zu höheren Wärmeleitfähigkeitswerten hin verschoben, d.h. die rechnerisch ermittelten Wärmeleitfähigkeiten liegen etwa 20% über den für diese Rohdichte im Mittel gemessenen Werten. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die gemessenen Schaumziegel in Ausgangsmasse, Porosierungsart, Porengrößenverteilung etc. sehr unterschiedlich sind und zur Berechnung notwendigerweise vereinfachende und einheitliche Annahmen getroffen wurden.

Insgesamt lässt sich festhalten, dass die entwickelten Gleichungen für das Würfelporenmodell als Monoporosierung etwas zu hohe Werte der Wärmeleitfähigkeit für schaumporosierte Ziegel liefern. Diese Abweichungen sind angesichts des sehr komplexen Porengefüges von Schaumziegeln und der stark vereinfachten Abbildung im Modell unvermeidbar. Bei Berücksichtigung eine entsprechenden Anpassungsfaktors erlauben die entwickelten Gleichungen die Vorausbestimmung der Wärmeleitfähigkeit schaumporosierter Stoffe.

 

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