Для теплоизоляционных материалов с открытой пористой структурой влияние естественной конвекции на теплопроводность зависит от воздухопроницаемости слоя теплоизоляции, его толщины и разности температур на внутренней и наружной его поверхностях. Естественная конвекция в порах теплоизоляционного материала может быть описана с использованием числа Рэлея для воздуха , представляющего собой безразмерное число, которое для целей настоящего стандарта может быть рассчитано по формуле:
, (6)
где 3·10 - коэффициент, принимаемый для воздуха, Вт/(м·К);
- разность температур в поперечном сечении теплоизоляции, К;
- толщина теплоизоляции, м;
- воздухопроницаемость теплоизоляции, м;
- теплопроводность теплоизоляции без учета влияния конвекции, Вт/(м·К).
Если число Рэлея для соответствующих направлений теплового потока не превышает критических значений, представленных в таблице 2, коррекцию влияния естественной конвекции на теплотехнические характеристики теплоизоляционных материалов и изделий выполнять не следует
Примечание 1 - Обобщенное уравнение для определения числа Рэлея выглядит следующим образом:
, (7)
где - ускорение свободного падения (9,81 м/с);
- коэффициент теплового расширения для воздуха;
- плотность воздуха;
- удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении;
- кинематическая вязкость воздуха (равная отношению динамической вязкости к плотности);
Уравнение (6) для воздуха получено при температуре 10°С (см. ISO 10292).
Примечание 2 - Для одномерного случая и стационарных условий воздухопроницаемость определяют из уравнения