Расчет физико-химических свойств стёкол – важная часть исследований химии стекла.
Наиболее распространённым и точным методом расчёта свойств, учитывающим реальную структуру стёкол, является метод А.А. Аппена. Метод позволяет рассчитать: плотность (ρ), показатель преломления (nД), среднюю дисперсию (Δn), ТКЛР (α), модуль упругости (Е), модуль сдвига (Gi), диэлектрическую проницаемость (έ).
Плотность стекла (ρ) находим по уравнению:
;
где ∑Рi – сумма содержания в стекле оксидов, мас.%;
mi – содержание в стекле каждого оксида в мольных долях;
Vi – усреднённый парциальный коэффициент удельного объёма соответствующего оксида [ ].
Для расчёта остальных свойств используем уравнение:
;
где g – расчетная величина свойства;
gi – усредненный парциальный коэффициент этого свойства для каждого оксида [ ].
Выбранный состав стекла в массовых и мольных процентах представлен в таблице 15.
Таблица 15
Состав стекла в массовых и мольных процентах
|
Концентрация |
SiO2 |
CaO |
MgO |
Na2O |
Al2O3 |
|
Мас.% |
72,5 |
7,0 |
4,0 |
14,0 |
2,5 |
|
Мольные доли |
1,206 |
0,125 |
0,0993 |
0,2258 |
0,0245 |
|
Мол.% |
71,75 |
7,44 |
5,91 |
13,44 |
1.46 |
Парциальные величины элементов берем из таблицы 16.
Таблица 16
Парциальные величины компонентов
|
Компо-нент |
Моляр-ная масса Mi, Кг/моль |
Моляр-ный объем Vi, м3/моль |
Средняя дисперсия Δn х 105 |
Средний ТКЛР α х 107, К |
Модуль упругости Ei х1010, Н/м3 |
Модуль сдвига Gi х 1010, Н/м3 |
Поверх-ностное натяжение έ х 10-3, Н/м |
|
Al2O3 |
101,9 |
40,4 |
850 |
-30 |
11,2 |
4,8 |
580 |
|
CaO |
56,1 |
14,4 |
1480 |
130 |
10,9 |
4,8 |
510 |
|
MgO |
40,3 |
12,5 |
1110 |
60 |
9,0 |
3,7 |
520 |
|
Na2O |
62,0 |
20,2 |
1420 |
395 |
5,8 |
1,7 |
295 |
Расчет плотности стекла.
Проверка прочности по касательным напряжениям.
;
где расчетное сопротивление скалыванию поперек волокон по табл.3 [1]
Расчет на устойчивость плоской формы изгиба.
Устойчивость плоской формы изгиба обеспеченна т.к. сжатый пояс закреплен по всей длине от смещения из плоскости изгиба сплошным рабочим настилом. ...
Расходная часть теплового потока
Тепловой поток, расходуемый на процессы стеклообразования:
где n – теоретический расход теплоты на варку 1 кг стекломассы, кДж/кг;
g – съем стекломассы, кг/с;
g = 90 т/сут.= 1,042 кг/с.
Тепловой поток, уходящий из рабочей камеры с дымовыми газами:
где Vд – объем дымовых газов, образующихся при сг ...
Давление на подушку под подошвой фундамента
Определяем среднее PII mt, максимальное PII max и минимальное PII min давления на распределительную песчаную подушку фундамента:
= 144+108= 252кПа
= 144-108 = 36 кПа
PII max = 252 кПа < 1,2×R = 1,2×731,5 = 877,8 кПа
PII min = 36 кПа > 0
134 кПа < R = 731,5 кПа
Все требования по ...