|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы находим: начальную избыточную температуру воздуха в струе &о = о - - tg = 36° С; расход приточного воздуха Go = 450 кг/(чм); среднюю температуру остекления Тв = 6° С. § 1.12. общий теплообмен на поверхности в помещении Количество тепла, которое воспринимает или отДает произвольная поверхность i в результате лучисто-конвективного теплообмена в помещении, равно количеству тепла, которое передается к поверхности или отводится от нее теплопроводностью (1.1). Теплопроводностью передается количество тепла Т{, которое при средних по всей площади Ft значениях температурного градиента около поверхности и коэффициента теплопроводности it, составил ляет Ti=-\,Ft. (1.110) В стационарных условиях, когда температурный градиент в толще ограждения остается неизменным во времени, уравнение (1.110) удобнее написать в виде r, = /c;(x,-tj)f,. (1.1 и> где К, - коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности ограждения до внешней среды, температура которой равна /opj. Общее уравнение теплового баланса (1.1) поверхности i в помещении имеет вид (£эФ, - Еол i) Ei -f- «к,(X, -/.) Ft -\ -F, = 0. (1-112) Тепловой баланс поверхности в помещении с учетом выражений (1.36), (1.37) и (1.111) можно записать в виде двух уравнений: оэФ »-эф } (эф I - эф + + F,-C,b, ,(x,-x,)=0; (1.113) 1 - El Fl , Сфф , j (Тэф J - Xj) -Ь 1 - e.j + <«k* (b - t) + PiK\ (t - t)=tQi = 0, (1.114) где а„г - коэффициент конвективного теплообмена, средний по поверхности; Qi - прочие источники и стоки тепла на поверхности. Слагаемые в уравнениях (1.113) и (1.114) имеют одинаковую структуру записи. Все составляющие тепловой баланс потоки тепла пропорциональны соответствующим разностям температур (в°С). Такая запись уравнений оказывается удобной для расчета теплообмена при использовании метода электротепловой аналогии (см. § 1.17) или ЭВМ- Как было сказано в §1.4, у чет много кратного отражения значитель но усложняет расчет теплового баланса поверхности и в то же время не оказывает большого влияния на конечные результаты. В строительной практике обычно ограничиваются учетом только первого отражения. В этом случае тепловой баланс поверхности с учетом выражения (1.38) описывается одним уравнением 2 Co4-jbi.jiTi-Tj) Ф, /г + a„j (т -t) Ft -Ь + K(i-tcr,{)Pi±Qi = 0. (1.115) В соответствии с особенностями теплообмена все поверхности в помещении можно разделить на три характерные группы: охлаждающие, нагревающие и нейтральные. Охлаждающими помещение поверхностями в зимний период года будут внутренние поверхности наружных ограждений. Таких поверхностей может быть несколько. Особенность написания уравнения (1.115) для наружных ограждений в том, что заменя1рт на температуру внутренней поверхности наружного ограждения Xg, а К - на приведенный коэффициент теплопередачи /(. от внутренней поверхности ограждения к наружному воздуху, отнесенный к площади Последняя определяется по размерам внутренней поверхности, обращенной в помещение. Температура внешней среды tcpt - это температура наружного воздуха /„. Для нагретых поверхностей (зимой, например, это отопительные панели или другие нагревательные приборы) значения отдельных величин в уравнении (1.115) будут следующими: Tj - температура панели Тц; К - коэффициент теплопередачи от поверхнвсти панели к теплоносителю /С п; срг - средняя температура теплоносителя в трубах панели /тн- Для нейтральных поверхностей внутренних стен и перекрытий в уравнении (1.115) составляющая передачи тепла теплопроводностью Ti (третье слагаемое) равна нулю. Эти поверхности в стационарных условиях не нагреваются и не охлаждаются со стороны ограждений и являются как бы адиабатическими отражателями, так как полученное тепло от помещения они ему же и отдают. Поверхности внутренних стен могут иметь положительный радиационный баланс, получая в результате лучистого теплообмена определенное количество тепла. Такое же количество тепла они будут отдавать конвекцией воздуху помещения. В теплообмене может участвовать тепло солнечной радиации, проникающее через лучепрозрачные ограждения. Прямые солнечные лучи нагревают отдельные части внутренних ограждений. Диффузно рассеянная радиация распределяется равномерно. В расчете теплообмена допустимо принимать, что вся прямая и рассеянная радиация Q цр, непосредственно проникающая в помещение (см. гл. VII), равномерно распределяется по площади всех внутренних поверхностей. В уравнениях теплового баланса (1.115) всех поверхностей дополнительное слагаемое Qi равно доле проникающей радиации. Величину Qi можно определить в виде Qi-=QupFJF,. (1.116) В помещении могут быть поверхности, которые омываются струей охлажденного или нагретого воздуха, подаваемого в помещение. Струя воздуха, настилаясь на ограждение, нагревает или охлаждает его. За счет подмешивания воздуха помещения и конвективного теплообмена струя изменяет температуру и постепенно достигает рабочей зоны помещения. По направлению движения изменяются температура и скорость воздуха в струе, а следовательно, и условия теплообмена. В общей постановке уравнение теплового баланса такой поверхности должно быть записано в интегральной форме, учитывающей изменение условий теплообмена в направлении движения струи. Такая запись осложнит решение и для целей инженерного расчета ее желательно упростить. Поверхность разбивают на элементарные площадки, в пределах которых все параметры принимают осредненными (см. ниже § 1.13). Для каждой элементарной площадки поверхности составляют свое уравнение теплового баланса вида (1.115). § 1.13. ТШЛОВОИ БАЛАНС ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ Воздух помещения, соприкасаясь с нагретыми и охлажденными поверхностями, нагревается или охлаждается. Кроме того, он получает или отдает тепло в процессе воздухообмена. В небольших помещениях под влиянием конвективных токов и вентиляционных струй воздух достаточно хорошо перемешивается, вследствие чего его температуру при расчете теплообмена можно считать постоянной во всем объеме помещения. Осредненная температура характерных поверхностей также принимается постоянной. Уравнение теплового баланса воздуха в помещении имеет вид I<i{-i-t.)Ft±Q, = 0, (1.117) где аг-средние значения коэффициента конвективного теплообмена, на поверхностях; - количество конвективного тепла, которое непосредственно передается воздуху помещения или забирается из него. В величину Qb входит тепло, вносимое приточной вентиляцией и в результате неорганизованного проветривания помещения, а также конвективное тепло, получаемое воздухом от закрытых поверхностей. Это может быть, например, тепло, полученное воздухом в конвективных каналах нагревательных приборов и другого теплового оборудования, т. е. от поверхностей, которые не участвуют в лучистом теплообмене в помещении и не вошли под знак суммы уравнения (1.115), Если приточный воздух настилается на одну из поверхностей и его температура заметно отличается от температуры воздуха в помещении, как это имеет место при воздушном отоплении или охлаждении помещения, то для воздушной струи необходимо составить самостоятельные уравнения теплового баланса. В направлении движения струю разби- Электронная библиотека http: tgv.khstu.ru/ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 строительный портал |