|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы в такой сетке поток тепла в «трубке», образованной двумя линиями тока тепла, равен: AQ = kAt = (T,-%,), (Ш.З) где А -перепад температур между соседними изотермами; Ti и Т2 - температуры на границах области; А - число интервалов между изотермами (число изотермических полос). Если число трубок тока (интервалов между линиями тепловых потоков) в пределах рассматриваемой области обозначить через Б, то общее количество проходящего через нее тепла Q-Jii-z) (П1.4) Из уравнения (III.4) следует, что коэффициент проводимости тепла какой-то области (части ограждения) равен: К = 1. (III.5) Отношение Б/А - геометрический параметр, характеризующий проводимость области определенной конфигурации. Геометрические размеры сечений в ограждении удобно измерять толщинами основной конструкции ограждения (в калибрах). В случае одномерного поля для области стены шириной по поверхности в один калибр отношение Б/А равно единице, при ширине в два калибра Б/А равно двум и т. д. Для двухмерной области эти величины оказываются другими. Отношение геометрических параметров двухмерной и одномерной областей при одинаковой ширине по поверхности и назовем фактором формы. В конструкциях ограждения углы, стыки, откосы вызывают нарушение одномерности температурного поля. Протяженность зоны нарушения обычно не выходит за пределы двух калибров. Поэтому для характерных элементов ограждения фактор формы f будем определять для ширины по поверхности в два калибра: , Б1Л где Б/А - отношение числа трубок тока к числу изотермических полос в ортогональной сетке криволинейных квадратов двухмерного температурного поля характерного элемента шириной по поверхности в два калибра; 2- то же, отношение для одномерного температурного поля при одинаковой ширине по поверхности в два калибра. Фактор формы показывает, во сколько раз изменяется поток тепла через двухмерную область по сравнению с одномерной при прочих равных условиях. Для ограждений (в том числе и многослойных), имеющих конечные значения сопротивления теплообмена,, за калибр удобно принять условную толщину эквивалентной однородной стенки, имеющей сопротивление теплопроводности Ro, равное сопротивлению теплопередаче ограждения, и теплопроводность К, равную теплопроводности теплоизоляционного материала ограждения. Калибр (условная толщина) такой стенки равен IRq. Ширина в два калибра, которая принимается при определении фактора формы, равна: a = 2XR, (III.7> Для угла и стыка в отличие от остальных элементов ограждения фактор формы может быть вычислен относительно внутренней или наружной поверхности. Температурное поле для определения фактора формы строят численным, графическим методом, расчетом на ЭВМ или используя метод электротепловой аналогии. В последнем случае фактор формы может быть определен непосредственным измерением сопротивления (проводимости) электрической модели элемента ограждения, выполненной в виде сетки или геометрического аналога. Теплопередача через характерные элементы ограждения Теплопередача через ограждение с проемом. Откос оконного проема (рис. III.3, а) можно представить как торец толстого ребра с эквивалентными по теплообмену слоями на поверхностях. Температуры такого торца и внутренней поверхности стены равны температуре помещения. По оси заполнения оконного проема (вторая боковая поверхность ребра) задана также постоянная температура, равная температуре в этом сечении ограждения на глади стены. Задачу можно решить методом суперпозиции. На рис. III.3, б показана общая постановка задачи, она расчленена на две более простые: 1 (рис. III.3, в) и 2 (рис. III.3, г). Из рассмотрения условий для задач 1 и 2 видно, что они удовлетворяют требованию метода суперпозиции, так как сумму температур, заданных на границах в задаче 1 (ti) и 2 (2), равны температурам t на этих границах в оби;ей постановке. Действительно: ti(0.y) + t,(0,y)=t(0,yh (III.8) Ji (x,6)+t (л:, 6)= (л:, 6)., На границе л:->-оо во всех трех случаях задано условие, что тепловой поток отсутствует. Решение задачи 1: /1(л:, 6)-1(л:, 0) 6 Решение задачи 2: t2ix.y)-t2(0.) 2 1 sin (ппу/6) /2(6,0)-/2(0, б) я "- пе (III. 10) Сумма этих частных результатов дает общее решение задачи. Температурное поле в сечении ограждения около откоса построено графически (рис. П1.4). На рисунке даны кривые относительных избыточных температур: t(x,y)-i(x,0) t(x, d) - t{x, 0) в поле с относительными координатами х/8 и у/б. Изотерма to = t(x, 0), совпадающая с осью заполнения оконного проема, проходит параллельно поверхностям ограждения, на которых заданы температуры /в=const и н = const. Ее величина может быть определена из уравнения где Rb-o - сопротивление теплопередаче от воздуха помещения до оси заполнения оконного проема; Ro - общее сопротивление теплопередаче ограждения. 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 |