Как обустроить мансарду?



Как создать искусственный водоем?



Как наладить теплоизоляцию?



Как сделать стяжку пола?



Как выбрать теплый пол?



Зачем нужны фасадные системы?



Что может получиться из балкона?


Главная страница » Энциклопедия строителя

содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96]

страница - 4

Значительно упрощается решение задач теплопередачи в частном случае при стационарных условиях. Стационарные условия теплопередачи характеризуются постоянством температуры среды во времени, при этом постоянной оказывается и величина теплового потока. Действительные условия теплопередачи далеки от стационарных, так как в натуре происходят колебания температуры наружного и внутреннего воздуха, а следовательно, и колебания величины теплового потока, проходящего через ограждающие конструкции зданий. Однако в некоторых случаях с точностью, допустимой в практических расчетах, можно считать теплопередачу через ограждающие конструкции стационарной. При этом температура воздуха в здании принимается осред-ненной за некоторый период времени (например, за сутки), а для наружной температуры устанавливается некоторое расчетное ее значение исходя из климатических условий данной местности и массивности ограждения. По стационарным условиям теплопередачи определяются: потери тепла зданием для установления требуемой мощности системы отопления, необходимые теплозащитные качества наружных ограждений, распределение температуры в ограждении и пр.

В стационарных условиях теплопередачи температура в любых точках среды остается постоянной во времени, следовательно, в уравнении (2) при этом будем иметь - =0, а так как в об-

дг

щем случае а не равно нулю, то нулю должно быть равно выражение, стоящее в скобках в правой части уравнения, т. е. для этого случая получим дифференциальное уравнение Лапласа

Это есть дифференциальное уравнение температурного поля в стационарных условиях теплопередачи, дающее решение задачи о распределении температуры в данной среде. Физический смысл уравнения (3) будет ясен, если каждое из слагаемых его левой части умножить на величину коэффициента теплопроводности среды Я, тогда каждое из слагаемых будет представлять собой величину изменения теплового потока в данной точке поля по одной из осей координат. Следовательно, сумма изменений величины теплового потока в любой точке поля должна быть равной нулю. Или, другими словами, сумма количеств тепла, притекающего к данной точке по всем направлениям, должна быть равна нулю. Это — основное условие так называемого «теплового баланса».

Для двухмерной задачи уравнение (3) принимает вид:

— + = 0(4)


в этом случае в направлении оси z температура остается постоянной.

Для одномерной задачи —при передаче тепла через плоскую стенку из однородного материала — получим: = О, т. е. в однородной плоской стенке при стационарном режиме теплопередачи и постоянном значении Я изменение температуры по толщине стенки выражается прямой линией.

Аналитическое решение уравнений (3) и (4) представляет также значительные трудности. Пространственные граничные условия остаются теми же, граничные условия времени отпадают.

В теплотехнических расчетах наружных ограждений зданий большое значение имеет уравнение (4) для расчета температурного поля в ограждении, что бывает необходимо, если в ограждении есть теплопроводные включения (элементы железобетонного или стального каркаса, ребра в трехслойных стеновых панелях и пр.). Задача решается интегрированием уравнения (4) в конечных разностях, что дает хорошие результаты с достаточной для практических целей точностью. Метод конечных разностей применяется также и для решения уравнения (1). Решение дифференциальных уравнений теплопроводности в конечных разностях изложено в главах IV и V.

2. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА КОНВЕКЦИЕЙ

При обмене тепла между жидкостью или газом и поверхно- стью твердого тела одновременно с конвекцией происходит и передача тепла теплопроводностью в жидкой или газообразной среде. Совместное воздействие конвекции и теплопроводности носит название «конвективного теплообмена».

При конвекции передача тепла связана с молярным переносом жидкости или газа, что сильно усложняет явление этого вида теплопередачи. Количество тепла, передаваемого конвекцией, зависит от характера движения жидкой или газообразной среды; ее плотности, вязкости и температуры; состояния поверхности твердого тела; величины температурного перепада между жидкостью и и газом и поверхностью и пр. Применение математического анализа в большинстве случаев ограничивается лишь составлением дифференциальных уравнений и установлением граничных условий. Решение этих уравнений возможно лишь для некоторых частных случаев и при целом ряде упрощающих предпосылок. Поэтому при изучении процессов конвективного теплообмена большое значение имеют эксперимент и обработка его результатов на основании теории подобия.

В практических расчетах для определения количества тепла (в ккал/ч), передаваемого при конвективном теплообмене между


жидкостью или газом и поверхностью твердого тела, пользуются формулой

Q= a,F{t,~a(5)

где f — поверхность твердого тела в м ; /в —температура жидкости или газа в град; tu — температура поверхности в град; ак — коэффициент теплоотдачи конвекцией в ккал/м -ч-град.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией ак показывает количество тепла в ккал, передаваемого в течение часа от жидкости или газа к 1 поверхности твердого тела при разности температур в 1° между жидкостью или газом и поверхностью.

Простота формулы (5) только кажущаяся, она не разрешает задачи, а только переносит их на выбор значений ак.

Для определения величины ак для различных случаев конвективного теплообмена предложен ряд эмпирических формул, имеющих, однако, ограниченную область применения. Значительно лучшие результаты дает определение величины ак через «критерии подобия», вытекающие из дифференциальных уравнений теплопередачи. Обработка экспериментальных данных с группировкой отдельных влияющих факторов в комплексные величины (безразмерные критерии) дает возможность распространить эксперимент на большую область явлений и получить надежные значения величины ак [20].

Для условий теплопередачи через наружные ограждения зданий в главе П1 приводятся некоторые формулы для определения величин ак, а также их расчетные значения.

3. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ИЗЛУЧЕНИЕМ

При нагревании какого-либо тела часть тепловой энергии превращается на его поверхности в энергию лучистую. Излучение тепла поверхностью тела аналогично световому излучению и отличается от него длиной волн. Видимые световые лучи имеют длины волн от 0,4 до 0,8 i, а тепловые (инфракрасные) лучи — от 0,8 до 800 ы. Законы распространения, отражения и преломления, установленные для видимых световых лучей, справедливы и для тепловых.

Если на поверхность какого-либо тела падает некоторое количество лучистого тепла, то в общем случае часть его поглощается телом и нагревает его, часть отражается, а часть проходит сквозь тело. Если поверхность тела без отражения поглощает всю падающую на нее лучистую энергию, расходуя ее только на повышение температуры тела, то такое тело называется абсолютно черным. Если поверхность тела полностью отражает всю падающую на нее лучистую энергию, то такое тело называется абсолютно белым. Если вся лучистая энергия, падающая на поверхность тела, полностью проходит через него без повышения температуры тела, то такое тело называется абсолютно прозрачным или диа-термичным.




содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3] [стр.4] [стр.5] [стр.6] [стр.7] [стр.8] [стр.9] [стр.10] [стр.11] [стр.12] [стр.13] [стр.14] [стр.15] [стр.16] [стр.17] [стр.18] [стр.19] [стр.20] [стр.21] [стр.22] [стр.23] [стр.24] [стр.25] [стр.26] [стр.27] [стр.28] [стр.29] [стр.30] [стр.31] [стр.32] [стр.33] [стр.34] [стр.35] [стр.36] [стр.37] [стр.38] [стр.39] [стр.40] [стр.41] [стр.42] [стр.43] [стр.44] [стр.45] [стр.46] [стр.47] [стр.48] [стр.49] [стр.50] [стр.51] [стр.52] [стр.53] [стр.54] [стр.55] [стр.56] [стр.57] [стр.58] [стр.59] [стр.60] [стр.61] [стр.62] [стр.63] [стр.64] [стр.65] [стр.66] [стр.67] [стр.68] [стр.69] [стр.70] [стр.71] [стр.72] [стр.73] [стр.74] [стр.75] [стр.76] [стр.77] [стр.78] [стр.79] [стр.80] [стр.81] [стр.82] [стр.83] [стр.84] [стр.85] [стр.86] [стр.87] [стр.88] [стр.89] [стр.90] [стр.91] [стр.92] [стр.93] [стр.94] [стр.95] [стр.96]

© ЗАО "ЛэндМэн"