Влияние нестационарных тепловых условий на определение термического сопротивления ограждения
Оценка теплофизических характеристик ограждающих конструкций. Определение расчетного и фактического термического сопротивления. Создание программного модуля, моделирующего нестационарный тепловой режим и позволяющего определить плотность теплового потока.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.05.2017 |
| Размер файла | 252,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Влияние нестационарных тепловых условий на определение термического сопротивления ограждения
Н.Н. Руденко, И.Н. Фурсова
Реконструкция зданий неизбежно влечет за собой повышение тепловой защиты помещений [1,2], однако разработка мероприятий по утеплению существующих строительных конструкций невозможна без оценки теплофизических характеристик этих конструкций, в первую очередь сопротивления теплопередаче.
Расчетное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяется по формуле [3, 4]:
ограждающий термический сопротивление тепловой
(1)
Оценка материалов по их справочным характеристикам часто не представляется возможным. Основными причинами является отсутствие сведений о строительных материалах внутренних слоёв давно возведенных зданий.
Для определения фактического термического сопротивления наружной ограждающей конструкции используется формула:
(2)
- температура на внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С;
- температура на наружной поверхности ограждающей конструкции, °С;
q - тепловой поток на внутренней, Вт/м2.
Возникают ряд сложностей в проведении натурных обследований из-за практического отсутствия стационарных условий. Как было показано [5,6] тепловой режим наружной ограждающей конструкции не находится в стационарном состоянии. Тепловой поток на поверхности не может изменяться одновременно с изменением температуры воздуха, так как ограждающие конструкции имеют тепловую инерцию и требуется некоторое время для изменения распределения температуры то толщине конструкции.
Для определения фактического сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций необходимо учитывать динамику изменения температур и тепловых потоков на поверхности ограждения.
На основе алгоритма расчета [7] с использованием метода конечных разностей был создан программный модуль, моделирующий нестационарный тепловой режим и позволяющий определить значения плотности теплового потока.
Для трех наружных ограждающих конструкций произведён расчет Rрасч по методике изложенной в [8 ].
кладка из глиняного обыкновенного кирпича, Толщиной 0,65 м, коэффициент теплопроводности 0,56 Вт/мС, D=11,746, Ro=1,16 м2·°С/Вт.
пенобетон, толщина кладки 0,250 м, коэффициент теплопроводности 0,08 Вт/мС, D=6,094, Ro=3,13 м2·°С/Вт.
сэндвич панель с мин. ватой, толщина 0,2 м коэффициент теплопроводности 0,044 Вт/мС, D=3,273, R0=4,55 м2·С/Вт.
В качестве начального распределения температур по толщине ограждения было выбрано распределение соответствующее температуре наружного воздуха -5,7оС и 18оС температуре внутреннего воздуха. В последующие сутки с резким потеплением до среднесуточного значения температуры 2оС. В расчете учитывалась амплитуда колебаний температуры наружного воздуха 6оС.
По результатам расчета (рис. 1-3) видно, что значение Rрасч определённое по значениям плотности теплового потока и разности температур поверхностей ограждения будет значительно отличаться от Ro, испытывая колебания с некоторым периодом.
Рис. 1. Значения Ro от Rрасч при колебаниях температуры наружного воздуха для стены 1.
Рис. 2. Значения Ro от Rрасч при колебаниях температуры наружного воздуха для стены 2.
Рис. 3. Значения Ro от Rрасч при колебаниях температуры наружного воздуха для стены 3.
Целесообразно учитывать влияние нестационарного теплового режима при определении фактического сопротивления теплопередаче существующих строительных конструкций по плотности теплового потока и одновременному значению разности температур [9,10].
При определении фактического сопротивления теплопередаче необходимо учитывать время распространения тепловой волны через ограждающую конструкцию. Это достигается учетом значительного временного интервала и необходимо учитывать частоту и период колебаний температур воздуха.
Литература
Министерство энергетики российской федерации приказ от 19 апреля 2010 г. № 182 об утверждении требований к энергетическому паспорту, составленному по результатам обязательного энергетического обследования, и энергетическому паспорту, составленному на основании проектной документации, и правил направления копии энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования.
СП 23-101-2004 Свод правил по проектированию и строительству проектирование тепловой защиты зданий.
Богословский В.Н. Тепловой режим здания. -- М.: Стройиздат, 1979. -- 248 с.
Лукьянов В.И. Нестационарный массоперенос в строительных материалах и конструкциях при решении проблемы повышения защитных качеств ограждающих конструкций зданий с влажным и мокрым режимом: Автореф. дис. докт. техн. наук. -- М., 1993. - 24 с.
Фурсова И.Н., Капралов А.А. Алгоритм исследования плотности теплового потока через ограждение при нестационарных тепловых условиях. Материалы Международной научно-практической конференции «Строительство-2013». - Ростов н/Д: РГСУ, 2013. - 87-88 с.
Руденко Н.Н., Фурсова И.Н. Моделирование температурного поля в грунте. [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2013, № 2 (часть 1). - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1697 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.
Руденко Н.Н., Волошановская И.Н. Влияние массивности на максимальный тепловой поток. Материалы Международной научно-практической конференции «Строительство-2001».-Ростов н/Д: РГСУ, 2001. - 84-87 с.
Фурсова И.Н., Терезников Ю.А. Исследование влияния температуры внутреннего воздуха на распределение температуры поверхности тёплого пола [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2013, № 2 (часть 2). - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1700 (доступ свободный) - Загл. с экрана. - Яз. рус.
124. DIN 4108: Warmeschutz in Hochbau. -- 1995. - 54 p.
Kiefil K. Kapillarer und dampfformiger Feuchtetransport in mehrschichti-gen Bauteilen: Dissertation Universitat-Gesamthochschule Essen, 1983. - 28 p.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение временного, нормативного и расчетного сопротивления древесины на изгиб. Определение расчетного сопротивления древесины сжатию вдоль волокон. Расчет сопротивления древесины при длительном действии нагрузки и нормально–влажностных условиях.
отчет по практике [7,6 M], добавлен 01.11.2022Методика теплового расчета подогревателя. Определение температурного напора и тепловой нагрузки. Расчет греющего пара, коэффициента наполнения трубного пучка, скоростных и тепловых показателей, гидравлического сопротивления. Прочностной расчет деталей.
курсовая работа [64,6 K], добавлен 05.04.2010Определение коэффициентов теплопроводности слоев. Расчет суммарного термического сопротивления, суммарного коэффициента теплопередачи от внутреннего воздуха к внутренней стенке, ряда параметров приблизительного расчета. Выполнение окончательного расчета.
контрольная работа [157,7 K], добавлен 06.12.2009Влияние режима сварки и теплофизических свойств металла на температурное поле при сварке. Параметры термического цикла сварки, расчет максимальных температур. Мгновенный нормально круговой источник на поверхности полубесконечного тела или плоского слоя.
контрольная работа [92,1 K], добавлен 25.03.2016Особенности влияния охлаждающего микроклимата на организм человека. Расчет теплового сопротивления и толщины пакета материалов одежды в комплекте с пальто. Зависимость теплового сопротивления одежды от свойств материалов и конструкции швейных изделий.
курсовая работа [159,2 K], добавлен 02.03.2014Расчет и построение графиков теплового потребления для отопительного и летнего периодов. Гидравлический расчет магистральных теплопроводов двухтрубной водяной сети. Определение расчетных расходов теплоносителя для жилых зданий расчетного квартала.
курсовая работа [297,5 K], добавлен 28.12.2015Составление исходных данных для проектирования птичника. Определение требуемого термического сопротивления теплопередаче. Расчет площадей отдельных зон пола. Расчет теплопотери через ограждающие конструкции. Расчет тепловоздушного режима и воздухообмена.
курсовая работа [241,3 K], добавлен 10.09.2010Определение геометрических характеристик, проверка прочности и жесткости плиты покрытия и ее элементов. Конструкция балки, проверка принятого сечения и расчет опорного узла. Определение технико-экономических показателей и долговечности конструкций.
курсовая работа [527,4 K], добавлен 16.05.2012Влияние конструктивных и режимных параметров циклонной камеры на ее аэродинамику. Скоростные характеристики ядра потока газа; турбулентный обмен. Определение общего сопротивления циклонной камеры скорости потока, ее вращательной и осевой составляющих.
курсовая работа [867,2 K], добавлен 10.11.2015Исследование характеристик свариваемых материалов и технологических параметров сварки. Расчет температурного поля, размеров зон термического влияния с помощью персонального компьютера. Построение изотерм температурного поля и кривых термического поля.
курсовая работа [245,4 K], добавлен 10.11.2013Определение теплофизических характеристик уходящих газов. Расчет оптимального значения степени повышения давления в компрессоре газотурбинной установки. Расчет котла-утилизатора, построение тепловых диаграмм котла. Процесс расширения пара в турбине.
курсовая работа [792,5 K], добавлен 08.06.2014Состав бетонной смеси. Выбор и обоснование режима тепловой обработки. Определение требуемого количества тепловых агрегатов, их размеров и схемы. Составление и расчет уравнения теплового баланса установки. Составление схемы подачи теплоносителя по зонам.
курсовая работа [852,2 K], добавлен 02.05.2016Характеристика металлического термометра сопротивления, его преимущества и недостатки. Области применения современных датчиков температуры. Определение интегрального показателя качества термометра сопротивления, сравнение его старого и нового видов.
контрольная работа [30,4 K], добавлен 20.09.2011Плотность теплового потока в районе мениска в кристаллизаторе и распределение температуры поверхности широкой грани сляба. Влияние материала стенки, скорости воды в каналах охлаждения, шлакообразующих смесей, гидродинамики расплава на тепловые процессы.
контрольная работа [758,0 K], добавлен 23.12.2015Общая характеристика безгрунтовых эмалей и область их применения. Характеристика известных составов для однослойного эмалирования стальных листов. Увеличение химического сопротивления и улучшение процесса эмалирования. Коэффициент термического расширения.
реферат [31,6 K], добавлен 03.03.2011Определение вместимости холодильной камеры. Теплотехнический расчет изоляции ограждающих конструкций. Определение теплопритоков в камеру и тепловой нагрузки. Тепловой расчет холодильной машины и воздухоохладителя. Подбор холодильного оборудования.
курсовая работа [938,8 K], добавлен 11.02.2015- Воздействие теплофизических и металлургических процессов на формирование свойств сварного соединения
Конструктивные особенности узла и условия выполнения сварки. Химический состав материалов. Расчетная схема нагрева изделия. Оценка склонности металла шва к образованию трещин. Расчет термического цикла для пластин. Построение температурного поля.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 17.12.2015 - Определение аналитической зависимости сопротивления металла пластической деформации для стали 30ХГСА
Характеристика стали 30ХГСА. Планирование полного факторного эксперимента. Определение уравнения зависимости сопротивления деформации от физических величин. Проверка однородности дисперсий с помощью критерия Фишера. Определение коэффициентов регрессии.
курсовая работа [6,4 M], добавлен 29.12.2010 Конструктивно-аэродинамическая компоновка самолета-высокоплана АН-24. Определение аэродинамических характеристик самолета. Подъемная сила и сила сопротивления, их распределение по поверхности. Механизмы возникновения подъемной силы и силы сопротивления.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 29.05.2013Определение и характеристика резонансной частоты, частот, соответствующих границам полосы пропускания, характеристического сопротивления и добротности последовательного резонансного контура. Исследование исходного значения сопротивления резистора.
лабораторная работа [1,0 M], добавлен 06.11.2022
