Научный руководитель профессор кафедры геофизики д т н

Научный руководитель: профессор кафедры геофизики, д. т. н. , доцент. Назаров Василий Фёдорович Выполнил студент группы 3 ФЗП: Камалиев Даниил Наилевич

Актуальность темы и цель курсовой работы. Экспериментальные исследования теплофизических свойств горных пород имеют огромное значение в науке и технике, так как они позволяют оценить тепловые свойства горных пород и плотность теплового потока на различных глубинах Земной коры. Целью курсовой работы является ознакомление с физическими основами теплопереноса в горных породах и способами определения коэффициента теплопроводности в горных породах.

Физические основы явления теплопереноса в горных породах. где λ — коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств пород и называемый теплопроводностью: Если обозначить величину ΔТ/ΔХ=grad. Т (градиент температур), а величину (q — удельный тепловой поток), то формула для определения теплопроводности примет вид:

Отсюда вытекает определение теплопроводности — это удельный тепловой поток при градиенте температуры, равном единице. Таким образом, λ характеризует теплопроводяшие свойства вещества, т. е. показывает, насколько легко и быстро материал проводит тепло. Единицей λ в СИ является Вт/м∙К). Теплопроводность горных пород, являющихся многофазовыми полиминеральными системами, зависит от минерального состава, текстурных особенностей (сланцеватость, слоистость, трещиноватость, пористость), от влажности и других факторов. Горные породы являются плохими проводниками тепла. Их теплопроводность изменяется в пределах от 0, 1 до 7, 5 Вт/(м∙К).

Основными достоинствами такого метода являются: − простота изготовления плоских образцов; − относительно простые конструкции измерительных устройств, которые легко могут быть изготовлены практически на каждом предприятии без привлечения высококвалифицированных рабочих; − возможность исследования теплопроводности жидкостей и газов, так как в случае использования плоского горизонтального слоя в исследуемой жидкости (газе) легко создать условия (при нагреве равномерно распределенным тепловым потоком, направленным сверху вниз), препятствующие возникновению естественной конвекции, сильно искажающей результаты измерения теплопроводности; −возможность легко реализовывать как абсолютный, так и относительный варианты стационарного метода плоского слоя. При практической реализации стационарного метода плоского слоя приходится преодолевать сложности, связанные с необходимостью предотвращения утечек части теплового потока на периферии (по краям) плоских образцов. В связи с этим в конструкции измерительных устройств приходится вводить так называемые охранные нагреватели, неизбежно усложняющие конструкцию и вызывающие удорожание измерительной установки.

Заключение В процессе выполнения курсовой работы я ознакомился с физическими основами явления теплопереноса и различными способами определения коэффициента теплопроводности горных пород.

CПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!