Прерывистые поступления лучистой и конвективной теплоты
Изменения теплопоступлений любой сложности можно представить в виде ряда прерывистых поступлений, пользуясь методом наложения. Рассмотрение и решение задачи для прерывистых поступлений позволяет определить тепловой режим помещения при любых изменениях подачи теплоты во времени.
Прерывистой называют периодическую подачу теплоты (рис. 6.1, а), когда в течение части периода , в продолжении m, ч, поступление теплоты поддерживается на постоянном уровне Qп и полностью прерывается на остальную его часть 1 - . Прерывистая подача теплоты может быть математически представлена в форме ряда Фурье - суммы гармоник, имеющих разные амплитуды и периоды. Для ряда в целом, как и для слагаемых гармоник, справедливы общие закономерности процесса. Это обстоятельство позволило получить общее решение, которое можно использовать в инженерном методе.
При расчете теплоустойчивости помещения необходимо определить (рис. 6.1, б) отклонения температуры воздуха Dtв.П и поверхностей Dtос.П от их средних за период значений при прерывистых поступлениях (обозначено "П"). Отклонения температуры поверхностей в помещении при прерывистой подаче QП лучистой или конвективной теплоты равны:
Dtос.П = . (6.11)
Коэффициент прерывистости W в формуле (6.11) зависит от и момента времени z/Т, для которого определяется величина Dtос (рис. 6.2). Максимальное повышение температуры tос.П относительно среднего значения соответствует моменту времени окончания подачи теплоты (рис. 6.1, б). Принимаем величину за амплитуду колебания температуры поверхностей в режиме прерывистых поступлений:
= , (6.12)
где Wмакс - максимальное значение коэффициента прерывистости, значения которого даны в таблице 6.2.
Т а б л и ц а 6.2
Значения Wмакс = f
Wмакс | 0,73 | 0,84 | 0,84 | 0,76 | 0,63 | 0,45 | 0,24 | ||
m/Т | 1/8 | 1/4 | 3/8 | 1/2 | 5/8 | 3/4 | 7/8 |
Полный перепад температуры поверхностей в перерыве между теплопоступлениями:
- = QП , (6.13)
где Wмин - минимальное значение коэффициента прерывистости.
При поступлении только лучистой теплоты изменения tв.П равны по величине tос.П (6.11), (6.12) и (6.13) и совпадают во времени. Время максимального значения температур совпадает с моментом окончания прерывистой подачи.
Рис. 6.1. Изменения температуры воздуха (б) и температуры внутренней поверхности (в) ограждения под влиянием прерывистых поступлений теплоты (а)
Рис. 6.2. Зависимость коэффициента прерывистости W от относительной продолжительности периода m/Т
При прерывистом притоке конвективной теплоты QП.к величина Dtв отличается от Dtос и равна:
Dtв.П.к = Dtос.П.к + . (6.14)
Максимальное превышение температуры воздуха над средним значением обозначим . Величина этой амплитуды равна:
= + . (6.15)
Полный перепад температуры воздуха за перерыв между поступлениями от максимального до минимального значений равен:
- = QП.к . (6.16)
Поступления лучистой теплоты прямой солнечной радиации непосредственно в помещение близки к прерывистым поступлениям.
Для получения температурного режима помещения при совместном действии прерывистых поступлений теплоты необходимо для каждой составляющей отдельно рассчитать соответствующие температурные изменения с последующим их сложением в отдельные моменты времени.
Список литературы
1. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий . Госстрой России. 2004 г.
2. СП 23-101-2000. Проектирование тепловой защиты зданий. Госстрой России. 2001 г.
3. СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Госстрой России. 2004 г.
4. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. Госстрой России. 1999 г.
5. ТСН-31-301-96 НН. Строительная климатология для пунктов Нижегородской области.
6. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.
7. Богословский В.Н. Строительная теплофизика: Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1982.- 415 с.
8. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника. Минстрой России. 1996 г
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 343;