Порядок расчета
Процесс теплопередачи такой ограждающей конструкции трехмерен, так как распределение температур определяется не только потоками теплоты, перпендикулярными плоскости ограждения, но и потоками теплоты в его плоскости. Поле температур симметрично относительно координатных плоскостей, поэтому для расчета возможно вырезать исследуемую область конструкции плоскостями, параллельными координатным (на рисунке М.2, а помечено буквами ADBС). На рисунке М.2, б представлено аксонометрическое изображение этой части конструкции. Условия теплообмена: на плоскостях AOD¢D, СС¢ОА, BB¢D¢D, CC¢B¢B тепловые потоки, перпендикулярные осям координат ОХ и OY, равны нулю; на плоскостях ACBD и OC¢B¢D¢ возможно задать граничные условия второго рода:
- для плоскости ACBD text= - 40 °С и aext = 23 Вт/(м2×°С);
- для плоскости ОС¢B¢D¢ tint= 21 °С и aint = 8,7 Вт/(м2×°С).
Согласно принятой методике расчета трехмерного температурного поля исследуемая область расчленяется на 3528 элементарных параллелепипедов. Расчет выполняется на ПК. В результате расчета получаем осредненный тепловой поток Q = 3,215 Вт. Площадь рассчитанного фрагмента А = 0,37×0,38 = 0,1406 м2.
Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного участка и всей панели определяется по формуле (М.1)
Ror = [(21 + 40)0,1406]/3,215 = 2,668 м2×°С/Вт.
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ТАБЛИЧНЫМ ЗНАЧЕНИЯМ
Рисунок Н.1 - Схемы теплопроводных включений в ограждающих конструкциях
H.1 РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ r ПО ФОРМУЛЕ (12) НАСТОЯЩЕГО СВОДА ПРАВИЛ
Таблица Н.1 - Определение коэффициента ki
lm/l | Коэффициент kiпри a/d (рисунок Н.1) | |||||||||
0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 | 1,5 | 2 | |||
I | 2 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
5 | 1,16 | 1,11 | 1,07 | 1,05 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | 1,01 | ||
10 | 1,33 | 1,25 | 1,15 | 1,1 | 1,08 | 1,06 | 1,04 | 1,03 | ||
30 | 1,63 | 1,47 | 1,27 | 1,18 | 1,14 | 1,11 | 1,07 | 1,05 | ||
II | 10 - 40 | 2,65 | 2,2 | 1,77 | 1,6 | 1,55 | - | - | - | |
III При c/d | 0,25 | 2 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1 |
5 | 1,12 | 1,08 | 1,05 | 1,04 | 1,03 | 1,03 | 1,02 | 1,01 | ||
10 | 1,18 | 1,13 | 1,07 | 1,05 | 1,04 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | ||
30 | 1,21 | 1,16 | 1,1 | 1,07 | 1,05 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | ||
0,5 | 2 | 1,05 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | |
5 | 1,28 | 1,21 | 1,13 | 1,09 | 1,07 | 1,06 | 1,04 | 1,03 | ||
10 | 1,42 | 1,34 | 1,22 | 1,14 | 1,11 | 1,09 | 1,07 | 1,05 | ||
30 | 1,62 | 1,49 | 1,3 | 1,19 | 1,14 | 1,12 | 1,09 | 1,06 | ||
0,75 | 2 | 1,06 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | |
5 | 1,25 | 1,2 | 1,14 | 1,1 | 1,08 | 1,07 | 1,05 | 1,03 | ||
10 | 1,53 | 1,42 | 1,25 | 1,16 | 1,12 | 1,11 | 1,08 | 1,05 | ||
30 | 1,85 | 1,65 | 1,38 | 1,24 | 1,18 | 1,15 | 1,11 | 1,08 | ||
IV При с/d | 0,25 | 2 | 1,03 | 1,02 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1 | 1 |
5 | 1,12 | 1,10 | 1,07 | 1,05 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | 1,01 | ||
10 | 1,2 | 1,16 | 1,1 | 1,07 | 1,06 | 1,05 | 1,03 | 1,02 | ||
30 | 1,28 | 1,22 | 1,14 | 1,09 | 1,07 | 1,06 | 1,04 | 1,03 | ||
0,5 | 2 | 1,07 | 1,05 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | |
5 | 1,32 | 1,25 | 1,17 | 1,13 | 1,1 | 1,08 | 1,06 | 1,04 | ||
10 | 1,54 | 1,42 | 1,27 | 1,19 | 1,14 | 1,12 | 1,09 | 1,06 | ||
30 | 1,79 | 1,61 | 1,38 | 1,26 | 1,19 | 1,16 | 1,12 | 1,08 | ||
0,75 | 2 | 1,07 | 1,05 | 1,04 | 1,03 | 1,02 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | |
5 | 1,36 | 1,28 | 1,18 | 1,14 | 1,11 | 1,09 | 1,07 | 1,05 | ||
10 | 1,64 | 1,51 | 1,33 | 1,23 | 1,18 | 1,15 | 1,11 | 1,08 | ||
30 | 2,05 | 1,82 | 1,5 | 1,33 | 1,25 | 1,21 | 1,16 | 1,11 | ||
Примечание - Обозначения приняты по рисунку Н.1. |
Пример расчета