27.3. Теплоемкость и теплопроводность древесины

Теплоемкость древесины сд зависит в основном от ее влажности и температуры. В приближенных расчетах для любой породы при ω>8% она может быть определена с учетом правила аддитивности по формуле Денлопа, кДж/(кг•°С) [или ккал/(кг•°С) без множителя 4,19]:

При ω<8% должна быть учтена также теплота адсорбции. На рис. 47, а приведена диаграмма удельной теплоемкости древесины всех пород при различной ее влажности и температуре [18]. Например, при влажности ω=100% и t=60° С теплоемкость древесины по диаграмме 3,34 кДж/(кг•°С) [0,80 ккал/(кг•°С)].

Теплопроводность древесины зависит от ее плотности, влажности и направления теплового потока по отношению к длине волокон. Чем больше плотность и влажность, тем выше теплопроводность древесины. На диаграмме (рис. 47, б) проведены линии для коэффициентов теплопроводности древесины с условной плотностью ρу=360 КГ/М3 В тангентальном направлении при различных ее температуре и влажности. Для радиального направления древесины некоторых пород введен множитель 1,15, а для направления вдоль волокон — около 2 [24]. При иной плотности древесины вводятся следующие поправочные коэффициенты:

Например, при влажности древесины w=100%, t=50 °С коэффициент теплопроводности в тангентальном направлении по рис. 47,б λТ= 0,302 Вт/(м•К) [0,26 ккал/(ч•м•°С)], а с учетом плотности древесины 500 кг/м3 будет 0,362 Вт/(м•К) [0,312 ккал/(ч•м•°С)].Температуропроводность древесины показывает ее тепло- инерционные свойства. Чем больше температуропроводность, тем быстрее древесина нагревается (а также быстрее выравнивается разность температур в ней при отсутствии подвода тепла). Коэффициент температуропроводности а определяют по формуле (и находят размерность).

Величина а мало зависит от плотности древесины. Для легкой древесины [24] она больше на 5—10%. Коэффициенты эффективной и истинной температуропроводности поперек волокон приведены графически на рис. 48. В приближенных расчетах

для повышенной влажности древесины сосны, ольхи, осины и липы при нагреве в области положительных температур можно принимать а ≈0,0004, для влажной древесины лиственницы, березы, бука, а также сухой древесины сосны, ольхи, осины и липы а≈0,0005 м2/ч.

В направлении длины волокон величина а аналогично коэффициенту λ может приниматься удвоенной, т. е. а" =2а'. Ненагретая древесина торцовых поверхностей на ощупь холоднее, чем поверхностей пластей, из-за более интенсивного отвода тепла вдоль волокон.