WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 22 |

«Е. Г. Малявина Теплопотери здания Справочное пособие Москва АВОК-ПРЕСС 2007 Содержание Об авторе Введение Основные буквенные обозначения Глава 1. Расчетные параметры ...»

-- [ Страница 7 ] --

Рис. 6. Конвекция Конвекция имеет место на наружной и внутренней поверхностях ограждений здания. В теплообмене внутренних поверхностей помещения конвекция играет существенную роль. При различных значениях температуры поверхности и прилегающего к ней воздуха происходит переход теплоты в сторону меньшей температуры. Тепловой поток, передаваемый конвекцией, зависит от режима движения жидкости или газа, омывающих поверхность;

температуры, плотности и вязкости движущейся среды;

шероховатости поверхности; разности между температурами поверхности и омывающей ее среды.

Процесс теплообмена между поверхностью и газом (или жидкостью) протекает различно в зависимости от природы возникновения движения газа. Выделяют естественную и вынужденную конвекцию.

В первом случае движение газа происходит за счет разности температур поверхности и газа, во втором - за счет влияния внешних сил (работы вентиляторов, ветра).

База нормативной документации: www.complexdoc.ru Вынужденная конвекция в общем случае может сопровождаться и естественной конвекцией, но из-за того что интенсивность вынужденного процесса заметно больше, то при его рассмотрении естественной конвекцией часто пренебрегают.

В дальнейшем будут рассмотрены только стационарные процессы конвективного теплообмена, предполагающие постоянство во времени скорости и температуры в любой точке воздуха. Однако поскольку температура элементов помещения изменяется довольно медленно, полученные для стационарных условий зависимости могут быть распространены и на процесс нестационарного теплового режима помещения, при котором в каждый рассматриваемый момент процесс конвективного теплообмена на внутренних поверхностях ограждений считается стационарным. Полученные для стационарных условий зависимости могут быть распространены и на случай внезапной смены природы конвекции от естественной к вынужденной, например, при включении рециркуляционного аппарата для нагрева помещения (фэнкойла или сплит-системы в режиме теплового насоса). Во-первых, новый режим движения воздуха устанавливается быстро. Во-вторых, требуемая точность инженерной оценки процесса теплообмена ниже возможных неточностей от отсутствия коррекции теплового потока в течение переходного состояния.

В практических расчетах конвективного теплового потока qк, Вт, передаваемого конвекцией от движущейся среды к поверхности или наоборот (рис. 6), применяют уравнение Ньютона qк = к(ta где к - коэффициент конвективного теплообмена (теплоотдачи конвекцией) на поверхности стенки, Вт/(м2·°С);

ta - температура воздуха, омывающего поверхность стенки, °С;

- температура поверхности стенки, °С.

3.2.2. Движение воздуха у внутренней поверхности ограждения В обычных условиях на внутренней поверхности ограждения наблюдается естественная конвекция. В таком процессе выделяют База нормативной документации: www.complexdoc.ru хорошо изученный идеальный случай свободной конвекции, когда практически неограниченная по длине поверхность находится в большом объеме воздуха. Температура поверхности постоянна по длине и ширине. Воздух вдали от поверхности неподвижен, и его температура одинакова. Если температура стенки будет выше температуры воздуха, это вызовет нагрев прилегающего к поверхности воздуха и подъем его вверх за счет вытеснения снизу более холодным воздухом. При охлаждении теплообмен аналогичен процессу нагрева воздуха, но противоположен по направлению.

Около нагретой (или охлажденной) поверхности формируется пограничный слой (рис. 7), толщина которого возрастает по направлению движения. Существенное влияние на процесс конвективного теплообмена оказывает характер движения газа. Из гидродинамики известно, что существуют два основных режима течения: ламинарный и турбулентный. В первом случае частицы газа движутся не перемешиваясь, параллельно поверхности, с которой газ обменивается теплотой; во втором - неупорядоченно, хаотически, направление и скорость отдельных частиц непрерывно изменяются. Так вот, в нижней части нагретой поверхности движение воздуха имеет ламинарный характер, а на некотором расстоянии от начала движения становится турбулентным.

Процесс теплообмена на поверхности ограждения в ламинарной и турбулентной зонах происходит по-разному.

База нормативной документации: www.complexdoc.ru Рис. 7. Изменение коэффициента теплоотдачи при свободном движении вдоль вертикальной стенки:

- толщина пограничного слоя; 1 - зона ламинарного течения воздуха; 2 - зона переходного течения воздуха; 3 - зона турбулентного течения воздуха Около поверхности температура и скорость воздуха изменяются по направлению его движения, причем температура меняется в пределах теплового пограничного слоя, а скорость снижается в пределах гидродинамического пограничного слоя. В общем случае размеры этих слоев не совпадают. Толщина ламинарного пограничного слоя растет по высоте, в переходной области происходит резкое увеличение толщины пограничного слоя, а в турбулентной области она остается неизменной.

Интенсивность естественного конвективного потока для любых форм поверхностей и сред в обобщенном виде определяется произведением критериев Грасгофа и Прандтля Для воздуха в помещении с температурой 20 °С произведение этих критериев, подсчитанное В.Н. Богословским в [21], равно База нормативной документации: www.complexdoc.ru где bt - коэффициент температурного расширения воздуха, равный 1/Т= 1/293 1/К;

g - ускорение свободного падения, м/с2; g = 9,81 м/с2;

l - определяющий размер поверхности в направлении потока воздуха, м;

Dt - разность температур поверхности и воздуха, °С;

v - коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2/с; при температуре воздуха 20 °С v = 15,06·10-6 м2/с;

Рr = 0,709 для воздуха с температурой 20 °С.

Переход от ламинарного к турбулентному режиму происходит на некотором расстоянии lкр, м, от начала поверхности. По данным Эккерта [22], для воздуха этот переход происходит при критическом значении критерия Грасгофа:

Отсюда полученное В.Н. Богословским в [21] критическое расстояние, на котором происходит переход от ламинарного к турбулентному режиму, равно База нормативной документации: www.complexdoc.ru и зависит от разности температур поверхности и воздуха (табл.

11).

Таблица Влияние разности температур на расстояние перехода от ламинарного режима течения воздуха к турбулентному Критическое расстояние lкр, м 2,83 1,89 1,50 1,31 1,19 1,11 1, Как видно из табл. 11, не совсем верно утверждение, что в помещении естественный конвективный теплообмен происходит преимущественно при турбулентном режиме течения воздуха у поверхности ограждения*.

* Вывод о преимущественно турбулентном течении сделан в [23], где А.М.

Шкловер опирается на данные М.А. Михеева [24] о переходе от ламинарного к турбулентному режиму при произведении GrPr = 2·107, когда переход осуществляется на расстоянии, что определяет расстояние lкр 0,25 м даже при Dt = 0,5 °С.

3.2.3. Коэффициент конвективного теплообмена на внутренней поверхности ограждения при естественной конвекции Для расчета коэффициента конвективного теплообмена сначала А.М. Шкловером [23], а затем В.Н. Богословским [21] были предложены формулы исходя из преимущественно турбулентного течения воздуха у внутренних поверхностей ограждения, для которого М.А. Михеев [24] на основе экспериментальных данных привел зависимость База нормативной документации: www.complexdoc.ru При температуре внутреннего воздуха 20 °С коэффициент конвективного теплообмена к, Вт/(м2·°С), для вертикальных ограждений равен для горизонтальной нагретой поверхности, обращенной вверх, или охлажденной, обращенной вниз, для горизонтальной нагретой поверхности, обращенной вниз, или охлажденной, обращенной вверх, База нормативной документации: www.complexdoc.ru Следует отметить, что если температура воздуха отличается от °С, при которой были получены коэффициенты в формулах (3.10)то эти коэффициенты будут уменьшаться на 1 % при увеличении температуры воздуха на 10 °С и, наоборот, возрастать при падении температуры воздуха на 10 °С [21].

Из формул (3.10)-(3.12) видно, что величина конвективного теплообмена в турбулентной области зависит только от разности температур воздуха и внутренней поверхности ограждения.

Однако в [25] формулы (3.10)-(3.12) и утверждение о преимущественно турбулентном течении воздуха у внутренних поверхностей наружных ограждений подвергаются сомнению.

Дело в том, что при получении основополагающих обобщенных зависимостей и границ их применения исследовались процессы, в которых разность температур достигала 50-70 °С, тогда как на поверхности ограждения эта разность никогда не превышает °С, а в большинстве случаев составляет 1-6 °С. А.В. Лыковым [26] сформулировано теоретическое обоснование физических особенностей теплообменных процессов с небольшими разностями температур в пристенной зоне. В [25] утверждается, что по А.В.

Лыкову переход к турбулентному режиму течения происходит при соблюдении двух условий. Во-первых, необходимо, чтобы GrPr 109, и, во-вторых, чтобы скорость движения воздуха в переходной зоне была равна не менее 0,91 м/с. При этой скорости критерий Рейнольдса Re = 1,79·105, что не превышает верхний предел значения для ламинарного движения Re = 3·105 [25]. Натурные и лабораторные исследования однородных наружных стен в климатической камере, а также интерферометрическое моделирование выполнялись [25] при значениях критерия Рейнольдса в пределах 4·104-1,4·105. Поэтому вслед за А.В.

Лыковым авторы [25] А.И. Ананьев, Л.В. Иванов и В.М. Комов предлагают считать, что на внутренней поверхности ограждения соблюдается ламинарный режим движения воздуха.

Для ламинарной зоны В.Н. Богословским [21] из критериального выражения, определяющего интенсивность теплообмена в произвольном сечении х при Рr = 0,709, База нормативной документации: www.complexdoc.ru выведена формула расчета среднего по длине l, м, значения коэффициента конвективного теплообмена к, Вт/(м2·°С). Для вертикальных ограждений при температуре воздуха 20 °С он равен Формула (3.14) приводит даже к завышенным значениям коэффициентов конвективного теплообмена по сравнению с полученными из экспериментальных исследований [25]. Следует отметить также, что В.Н. Богословский в статье, написанной в году (вместе с О.Д. Самариным), [27] признавал преимущественное ламинарное течение на поверхностях ограждения, ссылаясь в ней на работу [25], и применял для обработки данных натурных экспериментов некоторые зависимости, соответствующие этому утверждению.

Для горизонтальной нагретой поверхности, обращенной вверх, или охлажденной, обращенной вниз, величина коэффициента конвективного теплообмена к, Вт/(м2·°С), составит База нормативной документации: www.complexdoc.ru для горизонтальной нагретой поверхности, обращенной вниз, или охлажденной, обращенной вверх, Сравнение коэффициентов теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, рассчитанных при преимущественно турбулентном и ламинарном течениях воздуха, приведено на рис. 8. Согласно рисунку, если принять в качестве преимущественного ламинарное движение воздуха, значения к придется считать несколько меньшими, чем при общепринятом турбулентном. Причем снижение значения к тем заметнее, чем больше разность температур воздуха помещения и внутренней поверхности ограждения и чем длиннее сама поверхность.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 22 |
 


Похожие работы:

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРЕ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВУ ПРИ ГОССТРОЕ СССР ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ТИПОВОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИЛИЩА (ЦНИИЭП жилища) КОМПЛЕКСНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ МОСКВА 1991 Содержание ГРАДОСТРОИТЕЛЬНАЯ СИТУАЦИЯ № 1 ВНОВЬ ОСВАИ ПРИМЫКАЮЩИЕ К ГОРОДСКОМУ ОБЩЕСТВЕННОМУ СЛОЖИВШИХСЯ ГОРОДАХ Центральная часть северного района г. Елабуги ГРАДОСТРОИТЕЛЬНАЯ СИТУАЦИЯ № 2 ВНОВЬ ОСВАИ...»

«Система нормативных документов в строительстве СМЕТНЫЕ НОРМАТИВЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТЕР 81-02-05-2001 в Республике Татарстан ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ ЕДИНИЧНЫЕ РАСЦЕНКИ НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ в Республике Татарстан ТЕР-2001 Сборник № 5 Свайные работы. Закрепление грунтов. Опускные колодцы. Книга 1. ТЕР 81-02-05-2001 Министерство строительства, архитектуры и жилищнокоммунального хозяйства Республики Татарстан г. Казань 2003 год СОДЕРЖАНИЕ Общие положения Раздел 01. Свайные работы (Свайные работы,...»

«E mail: editor@lesopromyshlennik.ru тел.: 8 926 871 42 53 1 ЛЕСОПРОМЫШЛЕННИК апрель май 1 (эл.) 2012 E mail: editor@lesopromyshlennik.ru 2 тел.: 8 926 871 42 53 ЛЕСОПРОМЫШЛЕННИК апрель май 1 (эл.) 2012 Новости News Содержание номера: Deere Компания John Deere вошла в ТОП 10 Компания John Deere вошла в ведущих производителей дорожно ТОП 10 ведущих производителей строительного оборудования, втрое дорожно строительного оборудования, втрое увеличив увеличив объем продаж объем продаж Томас Троун...»

«БОРИС ИВАНОВ ПЛАТА ЗА ПЛАТИНУ ИЛИ ПОПЫТКА СОХРАНИТЬ ДЛЯ ИСТОРИИ МАЛОИЗВЕСТНЫЕ ИМЕНА И НАХОДИВШИЕСЯ ПРЕЖДЕ ПОД ГРИФОМ СОВ.СЕКРЕТНО НЕКОТОРЫЕ ТРАГИЧЕСКИЕ ПОДРОБНОСТИ ТОГО, КАК В РЕЗУЛЬТАТЕ ВРАЖЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ОДНОЙ КРАСНОЯРСКОЙ ШАРАШКЕ РОДИЛАСЬ ПЛАТИНА В РУБАШКЕ. КРАСНОЯРСК. 2001 ГОД.. стр. 2 Эта книга - дань светлой памяти Владимира Николаевича Гулидова, который за свою стремительную жизнь сумел сделать много полезного для Красноярска и красноярцев. Он очень хотел, чтобы глубоко...»

«Останови холестерин Устрани атеросклероз Прощай, болезни! Самара УДК 613 ББК 51.204.0 В26 Вериго Е.Л. Останови холестерин. Устрани атеросклероз. Прощай, боВ26 лезни! / Евгений Вериго. – Самара : ООО Офорт, 2014. – 52 с. ISBN 978-5-473-00796-1 © Вериго Е.Л., 2014 ISBN 978-5-473-00796-1 © Оформление. ООО Офорт, 2014 Всё начинается с любви: и озаренье, и работа, и к телу своему забота, к душе бессмертной что дал нам бог. Всё начинается с любви! Н.Н. У каждого две дороги, два пути: 1. Болезни,...»

«Здания и сооружения ПРЕДПРИЯТИЯ ТОРГОВЛИ ДБН В.2.2-23:2009 Введено: ИМЦ (г. Киев, просп. Краснозвез дный, 5 1; т/ф. 391-42-10) Киев Минрегионстрой Украины 2009 ПРЕДИСЛОВИЕ Открытое акционерное общество Украинский зональный научноРАЗРАБОТАНО: исследовательский и проектный институт по гражданскому строительству (ОАО КиевЗНИИЭП) В. Куцевич, д-р арх. (научный руководитель);|А. Гайдученя|, канд. арх.; РАЗРАБОТЧИКИ: архитекторы Б. Губов, И. Чернядьева; В. Гершкович, канд. техн. наук; инженеры Ю....»

«СВОД ПРАВИЛ СП 122.13330.2012 ТОННЕЛИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ И АВТОДОРОЖНЫЕ Railways and highway tunnels Дата введения 2013-01-01 Актуализированная редакция СНиП 32-04-97 Издание официальное Москва 2012 Предисловие Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ О техническом регулировании, а правила разработки – постановлением Правительства Российской Федерации О порядке разработки и утверждения сводов правил от 19 ноября 2008 г. №...»

«ГОСУДАРСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ УКРАИНЫ Проектирование Состав, порядок оформления, согласования и утверждения проектной документации для строительства ДБН А.2.2-3-2004 Государственный комитет Украины по строительству и архитектуре Киев 2004 ДБН А.2.2-3-2004 с.2 РАЗРАБОТАНЫ КиевЗНИИЭП (руков. д-р архит. Штолько В. Г., к.т.н. Шевелев В. Б., инж. Брусан А.А., архит. Линков А.А.) Киевгосэкспертиза (инж. Карминский А.М.) При участии представителей Госстроя Украины (канд. экон. наук Беркута А.В.,...»

«ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН г.Буинск Охрана окружающей среды Текстовые материалы Казань 2010 Уч.№12 ДСП 9 Список принятых сокращений Введение 1. Современное использование и архитектурно-планировочная организация территории 2. Физико-географическая характеристика территории г. Буинска 2.1. Геологическое строение 2.2. Рельеф 2.3. Тектоника и сейсмичность 2.4. Климатическая характеристика 2.5. Гидрогеологические условия 2.6. Поверхностные водные объекты 2.7. Ландшафты, почвенный покров, растительный и...»

«МОСКВА ВЫСШАЯ ШКОЛА 1985 ББК 26.12 И62 УДК 528.48 А. А. Визгин, В. Н. Ганьшин, В. А. Коугия, И. И. Купчинов, Л. С. Хренов Рецензенты: кафедра Инженерная геодезия Днепропетровского института инженеров железнодорожного транспорта (зав. кафедрой — доц. А. С. Ким); проф. Г. П. Левчук (Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии) Инженерная геодезия. Учебник для вузов ж.-д. трансп.: И62 /А. А. Визгин, В. Н. Ганышш, В. А. Коугия и др.; Под ред. проф. Л. С. Хренова.— 2-е изд.,...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.