Mtihani
katika Thermofizikia nambari 11
Upinzani wa joto wa safu ya hewa
1. Thibitisha kwamba mstari wa kupungua kwa joto katika unene wa uzio wa multilayer katika kuratibu "joto - upinzani wa joto" ni sawa.
2. Je, upinzani wa joto wa safu ya hewa unategemea nini na kwa nini?
3. Sababu zinazosababisha tofauti ya shinikizo kutokea kwa moja na upande wa pili wa uzio
upinzani wa joto uzio wa safu ya hewa
1. Thibitisha kwamba mstari wa kupungua kwa joto katika unene wa uzio wa multilayer katika kuratibu "joto - upinzani wa joto" ni sawa.
Kutumia equation kwa upinzani wa uhamishaji wa joto wa uzio, unaweza kuamua unene wa moja ya tabaka zake (mara nyingi insulation - nyenzo iliyo na mgawo wa chini wa conductivity ya mafuta), ambayo uzio utakuwa na dhamana (inayohitajika) ya upinzani wa uhamisho wa joto. Kisha upinzani unaohitajika wa insulation unaweza kuhesabiwa kama, wapi jumla ya upinzani wa joto wa tabaka na unene unaojulikana, na unene wa chini insulation - kama hii: . Kwa mahesabu zaidi, unene wa insulation lazima uzingatiwe na anuwai ya viwango vya unene (kiwanda) vya nyenzo fulani. Kwa mfano, unene wa matofali ni nyingi ya nusu ya urefu wake (60 mm), unene wa tabaka za saruji ni nyingi ya 50 mm, na unene wa tabaka za vifaa vingine ni nyingi ya 20 au 50 mm, kulingana na. kwa hatua ambayo yanatengenezwa katika viwanda. Wakati wa kufanya mahesabu, ni rahisi kutumia upinzani kwa sababu ya ukweli kwamba usambazaji wa joto juu ya upinzani utakuwa wa mstari, ambayo ina maana kwamba ni rahisi kufanya mahesabu graphically. Katika kesi hii, angle ya mwelekeo wa isotherm kwa upeo wa macho katika kila safu ni sawa na inategemea tu uwiano wa tofauti katika joto la kubuni na upinzani wa uhamisho wa joto wa muundo. Na tangent ya angle ya mwelekeo si kitu zaidi kuliko wiani wa mtiririko wa joto unaopitia uzio huu:.
Chini ya hali ya stationary, wiani wa joto la joto ni mara kwa mara kwa wakati, na kwa hiyo, wapi R X- upinzani wa sehemu ya muundo, ikiwa ni pamoja na upinzani dhidi ya uhamisho wa joto wa uso wa ndani na upinzani wa joto wa tabaka za muundo kutoka safu ya ndani hadi ndege ambayo joto hutafutwa.
Kisha. Kwa mfano, joto kati ya tabaka la pili na la tatu la muundo linaweza kupatikana kama ifuatavyo:
Upinzani uliopeanwa wa uhamishaji wa joto wa miundo ya kufungia isiyo ya kawaida au sehemu zake (vipande) inapaswa kuamuliwa kutoka kwa kitabu cha marejeleo; upinzani uliopeanwa wa miundo ya kufungia gorofa iliyo na viingilizi vya kupitisha joto inapaswa pia kuamuliwa kutoka kwa kitabu cha kumbukumbu.
2. Je, upinzani wa joto wa safu ya hewa unategemea nini na kwa nini?
Mbali na uhamisho wa joto kwa conductivity ya mafuta na convection katika pengo la hewa, pia kuna mionzi ya moja kwa moja kati ya nyuso zinazozuia pengo la hewa.
mionzi joto uhamisho equation:, wapi b l - mgawo wa uhamisho wa joto na mionzi, ambayo kwa kiasi kikubwa inategemea vifaa vya nyuso za interlayer (chini cha mgawo wa uzalishaji wa nyenzo, ndogo na b l) na wastani wa joto la hewa katika safu (pamoja na joto la kuongezeka, mgawo wa uhamisho wa joto na mionzi huongezeka).
Kwa hivyo, wapi l eq - mgawo sawa wa conductivity ya mafuta ya safu ya hewa. Kujua l eq, unaweza kuamua upinzani wa joto wa safu ya hewa. Hata hivyo, upinzani R VP pia inaweza kuamuliwa kutoka kwa kitabu cha kumbukumbu. Wanategemea unene wa safu ya hewa, joto la hewa ndani yake (chanya au hasi) na aina ya safu (wima au usawa). Kiasi cha joto kinachohamishwa na conductivity ya mafuta, convection na mionzi kupitia tabaka za hewa za wima zinaweza kuhukumiwa kutoka kwa meza ifuatayo.
|
Unene wa safu, mm |
Uzito wa mtiririko wa joto, W/m2 |
Kiasi cha joto kilichohamishwa katika% |
Mgawo sawa wa conductivity ya mafuta, m o C/W |
Upinzani wa joto wa interlayer, W/m 2o C |
|||
|
conductivity ya mafuta |
convection |
mionzi |
|||||
|
Kumbuka: maadili yaliyotolewa kwenye jedwali yanahusiana na joto la hewa kwenye safu sawa na 0 o C, tofauti ya joto kwenye nyuso zake ni 5 o C na gesi ya nyuso ni C = 4.4. |
Kwa hivyo, wakati wa kubuni uzio wa nje na mapengo ya hewa, yafuatayo lazima izingatiwe:
1) kuongeza unene wa safu ya hewa ina athari kidogo katika kupunguza kiasi cha joto kinachopita ndani yake, na tabaka za unene ndogo (3-5 cm) zinafaa kwa suala la uhandisi wa joto;
2) ni busara zaidi kufanya safu kadhaa za unene nyembamba katika uzio kuliko safu moja ya unene mkubwa;
3) ni vyema kujaza tabaka zenye nene na vifaa vyenye conductivity ya chini ya mafuta ili kuongeza upinzani wa joto wa uzio;
4) safu ya hewa lazima imefungwa na isiwasiliane na hewa ya nje, ambayo ni kwamba, tabaka za wima lazima zizuiwe na diaphragms za usawa kwenye kiwango. dari za kuingiliana(kuzuia mara kwa mara kwa tabaka kwa urefu hakuna umuhimu wa vitendo). Ikiwa kuna haja ya kufunga tabaka za uingizaji hewa na hewa ya nje, basi zinakabiliwa na mahesabu maalum;
5) kwa sababu ya ukweli kwamba sehemu kuu ya joto inayopita kwenye safu ya hewa huhamishwa na mionzi, inashauriwa kuweka tabaka karibu na. nje ua, ambayo huongeza upinzani wao wa joto;
6) zaidi ya hayo, zaidi uso wa joto Inashauriwa kufunika interlayers na nyenzo na uzalishaji mdogo (kwa mfano, foil alumini), ambayo hupunguza kwa kiasi kikubwa flux ya radiant. Kuweka nyuso zote mbili na nyenzo kama hizo kivitendo haipunguza uhamishaji wa joto.
3. Sababu zinazosababisha tofauti ya shinikizo kutokea kwa moja na upande wa pili wa uzio
KATIKA wakati wa baridi Hewa katika vyumba vya joto ina joto la juu zaidi kuliko hewa ya nje, na, kwa hiyo, hewa ya nje ina uzito mkubwa wa volumetric (wiani) ikilinganishwa na hewa ya ndani. Tofauti hii mizani ya volumetric hewa na hujenga tofauti katika shinikizo lake pande zote mbili za uzio (shinikizo la joto). Hewa huingia kwenye chumba kupitia sehemu ya chini ya kuta zake za nje na kuondoka kupitia sehemu ya juu. Katika kesi ya kutopitisha hewa kwa vifuniko vya juu na chini na vifunguko vilivyofungwa, tofauti ya shinikizo la hewa hufikia viwango vya juu kwenye sakafu na chini ya dari, na kwa urefu wa kati wa chumba ni sifuri (eneo la upande wowote).
Nyaraka zinazofanana
Mtiririko wa joto kupita kwenye kingo. Upinzani wa mtazamo wa joto na uhamisho wa joto. Uzito wa mtiririko wa joto. Upinzani wa joto wa uzio. Usambazaji wa joto kwa upinzani. Udhibiti wa upinzani wa uhamisho wa joto wa ua.
mtihani, umeongezwa 01/23/2012
Uhamisho wa joto kupitia pengo la hewa. Mgawo wa chini wa conductivity ya mafuta ya hewa katika pores vifaa vya ujenzi. Kanuni za msingi za kubuni nafasi za hewa zilizofungwa. Hatua za kuongeza joto la uso wa ndani wa uzio.
muhtasari, imeongezwa 01/23/2012
Upinzani wa msuguano katika masanduku ya axle au fani za shafts za trolleybus. Ukiukaji wa ulinganifu wa usambazaji wa deformations juu ya uso wa gurudumu na reli. Upinzani wa harakati kutoka kwa mfiduo wa hewa. Fomula za kuamua resistivity.
hotuba, imeongezwa 08/14/2013
Kusoma hatua zinazowezekana kwa kuongeza joto la uso wa ndani wa uzio. Uamuzi wa formula ya kuhesabu upinzani wa uhamisho wa joto. Tengeneza joto la hewa ya nje na uhamishaji wa joto kupitia kingo. Viratibu vya unene wa joto.
mtihani, umeongezwa 01/24/2012
Mradi wa ulinzi wa relay ya njia ya umeme. Uhesabuji wa vigezo vya mstari wa nguvu. Mwitikio mahususi wa kufata neno. Tendaji na maalum capacitive conductivity ya mstari wa juu. Uamuzi wa hali ya juu ya dharura na sasa ya mzunguko mfupi wa awamu moja.
kazi ya kozi, imeongezwa 02/04/2016
Mlinganyo wa tofauti conductivity ya mafuta. Masharti ya kutokuwa na utata. Fluji maalum ya joto Upinzani wa joto kwa conductivity ya mafuta ya ukuta wa gorofa wa safu tatu. Mbinu ya mchoro kuamua joto kati ya tabaka. Uamuzi wa vipengele vya kuunganisha.
wasilisho, limeongezwa 10/18/2013
Ushawishi wa nambari ya Biot kwenye usambazaji wa halijoto kwenye sahani. Upinzani wa joto wa ndani na nje wa mwili. Badilisha katika nishati (enthalpy) ya sahani wakati wa kupokanzwa kwake kamili na baridi. Kiasi cha joto kinachotolewa na sahani wakati wa mchakato wa baridi.
uwasilishaji, umeongezwa 03/15/2014
Kupoteza kichwa kwa sababu ya msuguano katika mabomba ya usawa. Jumla ya hasara ya shinikizo kama jumla ya upinzani wa msuguano na upinzani wa ndani. Kupunguza shinikizo wakati wa harakati za kioevu kwenye kifaa. Nguvu ya upinzani ya kati wakati wa harakati ya chembe ya spherical.
wasilisho, limeongezwa 09.29.2013
Kuangalia mali ya kinga ya joto ya ua wa nje. Angalia kutokuwepo kwa condensation kwenye uso wa ndani wa kuta za nje. Uhesabuji wa joto kwa ajili ya kupokanzwa hewa inayotolewa na kupenya. Uamuzi wa kipenyo cha bomba. Upinzani wa joto.
kazi ya kozi, imeongezwa 01/22/2014
Upinzani wa umeme- kuu tabia ya umeme kondakta. Kuzingatia kipimo cha upinzani kwa mara kwa mara na mkondo wa kubadilisha. Utafiti wa njia ya ammeter-voltmeter. Kuchagua njia ambayo kosa litakuwa ndogo.
Mapengo yanayopatikana kwa mtiririko wa hewa ni matundu ambayo yanazidi kuwa mbaya sifa za insulation ya mafuta kuta Mapungufu yaliyofungwa (pamoja na pores iliyofungwa ya nyenzo za povu) ni vipengele vya kuhami joto. Vipu vya kuzuia upepo hutumiwa sana katika ujenzi ili kupunguza upotezaji wa joto kupitia miundo iliyofungwa (nyufa za matofali na vizuizi, chaneli ndani. paneli za saruji, mapungufu katika madirisha yenye glasi mbili, nk). Voids kwa namna ya mapungufu ya hewa ya upepo pia hutumiwa katika kuta za bafu, ikiwa ni pamoja na zile za sura. Mara nyingi voids hizi ni mambo kuu ya ulinzi wa joto. Hasa, ni kuwepo kwa voids kwenye upande wa moto wa ukuta ambayo inaruhusu matumizi ya plastiki ya povu yenye kiwango cha chini (povu ya polystyrene iliyopanuliwa na polyethilini) katika maeneo ya kina ya kuta za bafu za joto la juu.
Wakati huo huo, voids katika kuta ni mambo ya siri zaidi. Ikiwa insulation ya upepo imevunjwa kwa kiwango kidogo, mfumo mzima wa voids unaweza kuwa vent moja ya baridi iliyopulizwa, ukiondoa tabaka zote za nje za insulation za mafuta kutoka kwa mfumo wa insulation ya mafuta ya ukuta. Kwa hiyo, wanajaribu kufanya voids ndogo kwa ukubwa na wamehakikishiwa kuwatenga kutoka kwa kila mmoja.
Haiwezekani kutumia dhana ya conductivity ya joto ya hewa (na hata zaidi kutumia thamani ya chini ya chini ya mgawo wa conductivity ya mafuta ya hewa 0.024 W / m deg) kutathmini michakato ya uhamisho wa joto kupitia hewa halisi, tangu hewa katika tupu kubwa ni dutu inayotembea sana. Kwa hiyo, katika mazoezi, kwa mahesabu ya thermotechnical ya michakato ya uhamisho wa joto, hata kwa njia ya hewa ya kawaida "stationary", mahusiano ya majaribio (majaribio, majaribio) hutumiwa. Mara nyingi (katika hali rahisi) katika nadharia ya uhamishaji joto inaaminika kuwa mtiririko wa joto kutoka hewa hadi uso wa mwili hewani ni sawa na Q = α∆T, Wapi α - mgawo wa uhamishaji joto wa nguvu wa hewa "iliyosimama", ∆T- tofauti ya joto kati ya uso wa mwili na hewa. Chini ya hali ya kawaida ya makazi, mgawo wa uhamisho wa joto ni takriban α = 10 W/m² mvua ya mawe Ni takwimu hii ambayo tutazingatia wakati wa kukadiria inapokanzwa kwa kuta na mwili wa binadamu katika bathhouse. Kwa msaada wa mtiririko wa hewa kwa kasi V (m/sec), mtiririko wa joto huongezeka kwa kiasi cha sehemu ya convective. Q=βV∆T, Wapi β takriban sawa 6 W sek/m³ deg. Thamani zote hutegemea mwelekeo wa anga na ukali wa uso. Kwa hivyo, kulingana na viwango vya sasa vya SNiP 02/23/2003, mgawo wa uhamishaji wa joto kutoka hewa hadi nyuso za ndani za miundo iliyofungwa huchukuliwa sawa na 8.7 W/m² deg kwa kuta na. dari laini na mbavu zinazochomoza kidogo (pamoja na uwiano wa urefu wa mbavu "h" hadi umbali "a" kati ya kingo za mbavu zilizo karibu h/a< 0,3); 7,6 Вт/м² град для потолков с сильно выступающими рёбрами (при отношении h/a >0.3); 8.0 W/m² deg kwa madirisha na deg 9.9 W/m² kwa miale ya anga. Wataalamu wa Kifini wanakubali mgawo wa uhamishaji joto katika hewa "bado" ya sauna kavu kama 8 W/m² deg (ambayo, ndani ya mipaka ya makosa ya kipimo, inalingana na thamani tunayokubali) na 23 W/m² deg kukiwa na hewa. inapita kwa kasi ya wastani ya 2 m/sec.
Thamani ya chini kama hiyo ya mgawo wa uhamishaji joto katika hali ya hewa "iliyosimama". α = 10 W/m² mvua ya mawe inalingana na dhana ya hewa kama kizio cha joto na inaelezea hitaji la kutumia halijoto ya juu kwenye sauna ili kupasha joto mwili wa binadamu haraka. Kuhusiana na kuta, hii inamaanisha kuwa na upotezaji wa joto wa kawaida kupitia kuta za bafu (50-200) W/m², tofauti ya joto la hewa kwenye bafu na joto la nyuso za ndani za kuta za bafu zinaweza kufikia (5). -20)°C. Hii ni thamani kubwa sana, mara nyingi haijazingatiwa na mtu yeyote. Uwepo wa convection ya hewa yenye nguvu katika umwagaji inaruhusu kushuka kwa joto kupunguzwa kwa nusu. Hebu tuangalie kwamba tofauti hizo za joto la juu, tabia ya bathi, hazikubaliki katika majengo ya makazi. Kwa hivyo, tofauti ya joto kati ya hewa na kuta, iliyopangwa katika SNiP 02/23/2003, haipaswi kuzidi 4 ° C katika majengo ya makazi, 4.5 ° C katika majengo ya umma na 12 ° C katika majengo ya viwanda. Mabadiliko ya joto la juu katika nafasi za kuishi husababisha hisia za baridi kutoka kwa kuta na umande kwenye kuta.
Kutumia dhana iliyoletwa ya mgawo wa uhamishaji joto kutoka kwa uso hadi hewani, voids ndani ya ukuta inaweza kuzingatiwa kama mpangilio wa mpangilio wa nyuso za uhamishaji joto (ona Mchoro 35). Kanda za karibu za ukuta wa hewa, ambapo tofauti za joto za juu ∆T zinazingatiwa, huitwa safu za mipaka. Ikiwa kuna nafasi mbili tupu kwenye ukuta (au kitengo cha glasi) (kwa mfano, paneli tatu), basi kwa kweli kuna tabaka 6 za mipaka. Ikiwa mtiririko wa joto wa 100 W/m² unapita kwenye ukuta kama huo (au dirisha lenye glasi mbili), basi katika kila safu ya mpaka hali ya joto hubadilika. ∆T = 10 ° С, na kwenye tabaka zote sita tofauti ya joto ni 60°C. Ikizingatiwa kuwa joto hutiririka kupitia kila safu ya mpaka ya mtu binafsi na kupitia ukuta mzima kwa ujumla ni sawa na kila mmoja na bado ni 100 W/m², mgawo wa uhamishaji joto unaotokana na ukuta usio na utupu (dirisha lenye glasi mbili na moja. kioo) itakuwa na mvua ya mawe 5 W/m², kwa ukuta wenye safu moja tupu (dirisha lenye glasi mbili na miwani miwili) digrii 2.5 W/m², na tabaka mbili zisizo na mashimo (dirisha lenye glasi mbili na miwani tatu) 1.67 W. digrii /m². Hiyo ni, voids zaidi (au kioo zaidi), joto la ukuta. Aidha, conductivity ya mafuta ya nyenzo za ukuta yenyewe (kioo) katika hesabu hii ilichukuliwa kuwa kubwa sana. Kwa maneno mengine, hata kutoka kwa nyenzo "baridi" sana (kwa mfano, chuma) inawezekana, kwa kanuni, kufanya ukuta wa joto sana, kutoa tu kwa kuwepo kwa tabaka nyingi za hewa kwenye ukuta. Kweli, madirisha yote ya kioo hufanya kazi kwa kanuni hii.
Ili kurahisisha mahesabu ya tathmini, ni rahisi zaidi kutumia si mgawo wa uhamisho wa joto α, lakini thamani yake ya kinyume - upinzani wa uhamisho wa joto (upinzani wa joto wa safu ya mpaka) R = 1/ α. Upinzani wa joto wa tabaka mbili za mpaka zinazolingana na safu moja ya nyenzo za ukuta (glasi moja) au pengo moja la hewa (interlayer) ni sawa na R = 0.2 m² deg/W, A tabaka tatu nyenzo za ukuta (kama kwenye Mchoro 35) - jumla ya upinzani wa tabaka sita za mpaka, yaani, 0.6 m² deg/W. Kutoka kwa ufafanuzi wa upinzani wa uhamisho wa joto Q =∆T/R Hivyo basi, kwa mtiririko sawa wa joto wa 100 W/m² na upinzani wa joto wa 0.6 m² deg/W, tofauti ya joto kwenye ukuta yenye tabaka mbili za hewa itakuwa sawa 60°C. Ikiwa idadi ya tabaka za hewa imeongezeka hadi tisa, basi tofauti ya joto kwenye ukuta na mtiririko sawa wa joto wa 100 W / m² itakuwa 200 ° C, yaani, joto la mahesabu ya uso wa ndani wa ukuta katika bathhouse. na mtiririko wa joto wa 100 W/m² utaongezeka kutoka 60°C hadi 200°C (ikiwa ni 0°C nje).
Mgawo wa uhamishaji joto ni kiashirio kinachotokana na muhtasari wa matokeo ya michakato yote ya kimwili inayotokea angani karibu na uso wa mwili unaotoa joto au kupokea joto. Katika tofauti ndogo za joto (na mtiririko mdogo wa joto), mtiririko wa hewa ya convective ni ndogo, uhamisho wa joto hutokea hasa kutokana na conductivity ya joto ya hewa bado. Unene wa safu ya mpaka itakuwa ndogo, tu a=λR=0.0024 m, wapi λ=0.024 W/m deg- mgawo wa conductivity ya mafuta ya hewa tuli; R=0.1 m² deg/W- upinzani wa joto wa safu ya mpaka. Ndani ya safu ya mpaka, hewa ina joto tofauti, kwa sababu hiyo, kutokana na nguvu za mvuto, hewa karibu na uso wa wima wa moto huanza kuelea (na karibu na uso wa wima baridi, huanza kuzama), kuinua kasi, na kuzunguka (kuzunguka). Kutokana na vortices, uhamisho wa joto wa hewa huongezeka. Ikiwa mchango wa kipengele hiki cha convective huletwa rasmi katika thamani ya mgawo wa conductivity ya mafuta λ, basi ongezeko la mgawo huu wa conductivity ya mafuta itafanana na ongezeko rasmi la unene wa safu ya mpaka. a = λ(kama tutakavyoona hapa chini, karibu mara 5-10 kutoka 0.24 cm hadi 1-3 cm). Ni wazi kwamba unene huu ulioongezeka rasmi wa safu ya mpaka unafanana na ukubwa wa mtiririko wa hewa na vortices. Bila kuzama ndani ya ugumu wa muundo wa safu ya mpaka, tunaona kuwa muhimu zaidi ni kuelewa kwamba joto linalohamishwa angani linaweza "kuruka" kwenda juu na mtiririko wa convective, bila hata kufikia sahani inayofuata. ukuta wa multilayer au glasi inayofuata ya kitengo cha glazing mara mbili. Hii inafanana na kesi ya kupokanzwa hewa, ambayo itazingatiwa hapa chini wakati wa kuchambua kulindwa tanuu za chuma. Hapa tunazingatia kesi wakati hewa inapita katika interlayer ina urefu mdogo, kwa mfano, mara 5-20 unene wa interlayer δ. Katika kesi hiyo, mtiririko wa mzunguko hutokea katika tabaka za hewa, ambazo kwa kweli hushiriki katika uhamisho wa joto pamoja na mtiririko wa joto wa conductive.
Kwa unene mdogo wa tabaka za hewa, mtiririko wa hewa kwenye kuta za kinyume cha pengo huanza kushawishi kila mmoja (mchanganyiko). Kwa maneno mengine, unene wa safu ya hewa inakuwa chini ya tabaka mbili za mpaka zisizo na wasiwasi, kama matokeo ambayo mgawo wa uhamisho wa joto huongezeka na upinzani wa uhamisho wa joto hupungua sawa. Kwa kuongeza, kwa joto la juu la kuta za tabaka za hewa, michakato ya uhamisho wa joto na mionzi huanza kuwa na jukumu. Data iliyosasishwa kwa mujibu wa mapendekezo rasmi ya SNiP P-3-79 * hutolewa katika Jedwali la 7, ambalo linaweza kuonekana kuwa unene wa tabaka za mipaka zisizo na wasiwasi ni 1-3 cm, lakini. mabadiliko makubwa uhamisho wa joto hutokea tu wakati unene wa tabaka za hewa ni chini ya cm 1. Hii ina maana, hasa, kwamba mapungufu ya hewa kati ya glasi kwenye dirisha la glasi mbili haipaswi kufanywa chini ya 1 cm nene.
Jedwali 7. Upinzani wa joto wa safu ya hewa iliyofungwa, m² deg/W
| Unene wa pengo la hewa, cm | kwa safu ya usawa na joto linapita kutoka chini hadi juu au kwa safu ya wima | kwa safu ya usawa na mtiririko wa joto kutoka juu hadi chini | ||
| kwa joto la hewa kwenye safu | ||||
| chanya | hasi | chanya | hasi | |
| 1 | 0,13 | 0,15 | 0,14 | 0,15 |
| 2 | 0,14 | 0,15 | 0,15 | 0,19 |
| 3 | 0,14 | 0,16 | 0,16 | 0,21 |
| 5 | 0,14 | 0,17 | 0,17 | 0,22 |
| 10 | 0,15 | 0,18 | 0,18 | 0,23 |
| 15 | 0,15 | 0,18 | 0,19 | 0,24 |
| 20-30 | 0,15 | 0,19 | 0,19 | 0,24 |
Jedwali lao la 7 pia linaonyesha kuwa tabaka za hewa ya joto zina upinzani wa chini wa joto (hupitisha joto bora kupitia wao wenyewe). Hii inaelezwa na ushawishi wa utaratibu wa kuangaza juu ya uhamisho wa joto, ambayo tutazingatia katika sehemu inayofuata. Kumbuka kwamba mnato wa hewa huongezeka kwa joto, hivyo hewa ya joto turbulizes mbaya zaidi.
 |
|
| Mchele. 36.. Majina ni sawa na katika Mchoro 35. Kwa sababu ya conductivity ya chini ya mafuta ya nyenzo za ukuta, tofauti za joto hutokea. ∆Тc = QRc, ambapo Rc ni upinzani wa joto wa ukuta Rc = δc / λc(δc - unene wa ukuta, λc - mgawo wa conductivity ya mafuta ya nyenzo za ukuta). Kadiri c inavyoongezeka, tofauti za halijoto ∆Tc hupungua, lakini tofauti za halijoto kwenye safu za mipaka ∆T hubaki bila kubadilika. Hii inaonyeshwa na usambazaji wa Tin, kuhusiana na kesi ya conductivity ya juu ya mafuta ya nyenzo za ukuta. Joto linapita kupitia ukuta mzima Q = ∆T/R = ∆Тc/Rc = (Тndani - Nje) /(3Rc+6R). Upinzani wa joto wa safu za mpaka R na unene wao a hautegemei conductivity ya mafuta ya nyenzo za ukuta λc na upinzani wao wa joto Rc. | |
 |
|
| Mchele. 37.: a - tabaka tatu za chuma (au glasi), zilizowekwa kutoka kwa kila mmoja na mapungufu ya cm 1.5, ni sawa na kuni ( bodi ya mbao unene 3.6 cm; b - tabaka tano za chuma na mapungufu ya cm 1.5, sawa na kuni 7.2 cm nene; c - tabaka tatu za plywood 4 mm nene na mapungufu ya 1.5 cm, sawa na kuni 4.8 cm nene; d - safu tatu za povu ya polyethilini 4 mm nene na mapungufu ya 1.5 cm, sawa na kuni 7.8 cm nene; d - tabaka tatu za chuma na mapengo 1.5 cm kujazwa insulation ya ufanisi(polystyrene iliyopanuliwa, povu ya polyethilini au pamba ya madini), sawa na mbao yenye unene wa cm 10.5. Thamani inayokubalika ya mapengo ni ya masharti, unene sawa wa kuni katika mifano a-d mabadiliko kidogo wakati ukubwa wa mapungufu mabadiliko ndani ya (1-30) cm. |
Ikiwa nyenzo za kimuundo za ukuta zina conductivity ya chini ya mafuta, basi katika mahesabu ni muhimu kuzingatia mchango wake kwa upinzani wa joto wa ukuta (Mchoro 36). Ingawa mchango wa voids, kama sheria, ni muhimu, kujaza voids zote na insulation bora inaruhusu (kwa kuacha kabisa harakati za hewa) kuongezeka kwa kiasi kikubwa (mara 3-10). upinzani wa joto kuta (Mchoro 37).
Uwezekano mkubwa wa kupata bafu zinazofaa kabisa kwa bafu (angalau zile za majira ya joto) kuta za joto iliyofanywa kwa tabaka kadhaa za chuma "baridi", bila shaka, ni ya kuvutia na hutumiwa, kwa mfano, na Finns kwa ulinzi wa moto wa kuta katika saunas karibu na jiko. Kwa mazoezi, hata hivyo, suluhisho kama hilo linageuka kuwa ngumu sana kwa sababu ya hitaji la kurekebisha tabaka za chuma sambamba na kuruka nyingi, ambazo hufanya kama "madaraja" yasiyotakikana ya baridi. Njia moja au nyingine, hata safu moja ya chuma au kitambaa "hu joto" ikiwa haijapigwa na upepo. Mahema, yurts, na mahema yanatokana na jambo hili, ambalo, kama inavyojulikana, bado linatumika (na limetumika kwa karne nyingi) kama bafu katika hali ya kuhamahama. Kwa hiyo, safu moja ya kitambaa (haijalishi ni aina gani, mradi tu haina upepo) ni mara mbili tu ya "baridi" ya ukuta wa matofali 6 cm, lakini ina joto mara mia kwa kasi. Hata hivyo, kitambaa cha hema kinabakia baridi zaidi kuliko hewa katika hema, ambayo hairuhusu hali yoyote ya mvuke ya muda mrefu. Kwa kuongeza, machozi yoyote (hata ndogo) kwenye kitambaa mara moja husababisha hasara ya joto ya convective yenye nguvu.
Mapungufu ya hewa katika madirisha ni ya umuhimu mkubwa katika bathhouse (pamoja na katika majengo ya makazi). Katika kesi hiyo, upinzani wa uhamisho wa joto uliopunguzwa wa madirisha hupimwa na kuhesabiwa kwa eneo lote kufungua dirisha, yaani, si tu kwenye sehemu ya kioo, lakini pia juu ya kumfunga (mbao, chuma, alumini, plastiki), ambayo, kama sheria, ina bora zaidi. sifa za insulation ya mafuta kuliko kioo. Kwa mwelekeo, tunawasilisha viwango vya kawaida vya upinzani wa joto wa madirisha aina tofauti kulingana na SNiP P-3-79 * na vifaa vya mkononi, kwa kuzingatia upinzani wa joto wa tabaka za mipaka ya nje ndani na nje (tazama Jedwali 8).
Jedwali 8. Kupunguza upinzani wa uhamisho wa joto wa madirisha na vifaa vya dirisha
| Aina ya ujenzi | Upinzani wa uhamishaji joto, m²deg/W | |
| Ukaushaji mmoja | 0,16 | |
| Ukaushaji mara mbili kwenye sashi zilizounganishwa | 0,40 | |
| Ukaushaji mara mbili katika muafaka tofauti | 0,44 | |
| Ukaushaji mara tatu kwenye sashi zilizooanishwa tofauti | 0,55 | |
| Ukaushaji wa safu nne katika fremu mbili zilizooanishwa | 0,80 | |
| Dirisha lenye glasi mbili na umbali wa kuingiliana wa mm 12: | chumba kimoja | 0,38 |
| vyumba viwili | 0,54 | |
| Vitalu vya glasi visivyo na mashimo (na viungo vya upana wa mm 6): | 194x194x98 mm | 0,31 |
| 244x244x98 mm | 0,33 | |
| Unene wa polycarbonate ya rununu "Akuueg": | safu mbili 4 mm | 0,26 |
| safu mbili 6 mm | 0,28 | |
| safu mbili 8 mm | 0,30 | |
| safu mbili 10 mm | 0,32 | |
| safu tatu 16 mm | 0,43 | |
| multi-sept 16 mm | 0,50 | |
| multi-sept 25 mm | 0,59 | |
| Polypropen mkononi "Akuvops!" unene: | safu mbili 3.5 mm | 0,21 |
| safu mbili 5 mm | 0,23 | |
| safu mbili 10 mm | 0,30 | |
| Ukuta wa mbao (kwa kulinganisha) unene: | 5 cm | 0,55 |
| 10 cm | 0,91 | |
| Unene wa safu ya hewa, m | Upinzani wa joto wa safu ya hewa iliyofungwa R ch, m 2 °C/W | |||
| usawa na mtiririko wa joto kutoka chini hadi juu na wima | usawa na mtiririko wa joto kutoka juu hadi chini | |||
| kwa joto la hewa kwenye safu | ||||
| chanya | hasi | chanya | hasi | |
| 0,01 | 0,13 | 0,15 | 0,14 | 0,15 |
| 0,02 | 0,14 | 0,15 | 0,15 | 0,19 |
| 0,03 | 0,14 | 0,16 | 0,16 | 0,21 |
| 0,05 | 0,14 | 0,17 | 0,17 | 0,22 |
| 0,10 | 0,15 | 0,18 | 0,18 | 0,23 |
| 0,15 | 0,15 | 0,18 | 0,19 | 0,24 |
| 0,20-0,30 | 0,15 | 0,19 | 0,19 | 0,24 |
Data ya awali ya tabaka za miundo iliyofungwa;
- sakafu ya mbao
(ulimi na ubao wa groove); δ 1 = 0.04 m; λ 1 = 0.18 W/m °C;
- kizuizi cha mvuke; isiyo na maana.
- pengo la hewa: Rpr = 0.16 m2 °C/W; δ 2 = 0.04 m λ 2 = 0.18 W/m °C; ( Upinzani wa joto wa safu ya hewa iliyofungwa >>>.)
- insulation(styrofoam); δ ut =? m; λ ut = 0.05 W/m °C;
- sakafu ndogo(ubao); δ 3 = 0.025 m; λ 3 = 0.18 W/m °C;
| Sakafu ya mbao katika nyumba ya mawe. |
Kama tulivyokwisha eleza kwa unyenyekevu hesabu ya thermotechnical sababu ya kuzidisha imeanzishwa ( k), ambayo huleta thamani ya upinzani wa joto uliohesabiwa karibu na upinzani uliopendekezwa wa joto wa miundo iliyofungwa; kwa sakafu ya juu ya basement na basement mgawo huu ni 2.0. Tunahesabu upinzani unaohitajika wa joto kulingana na ukweli kwamba joto la nje la hewa (chini ya ardhi) ni sawa na; -10°C. (hata hivyo, kila mtu anaweza kuweka joto ambalo anaona ni muhimu kwa kesi yao maalum).
Tunahesabu:
Wapi Rtr- inahitajika upinzani wa joto;
tv- muundo wa joto la hewa ya ndani, °C. Inakubaliwa kulingana na SNiP na ni sawa na 18 ° C, lakini kwa kuwa sisi sote tunapenda joto, tunashauri kuongeza joto la ndani la hewa hadi 21 ° C.
tn- muundo wa joto la hewa ya nje, °C, sawa na wastani wa joto kipindi cha baridi zaidi cha siku tano katika eneo fulani la ujenzi. Tunashauri joto chini ya ardhi tn kukubali "-10 ° C", hii ni, bila shaka, hifadhi kubwa kwa mkoa wa Moscow, lakini hapa, kwa maoni yetu, ni bora zaidi ya rehani kuliko kutohesabu. Naam, ukifuata sheria, basi joto la nje la hewa tn linachukuliwa kulingana na SNiP "Kujenga Climatology". Unaweza pia kujua thamani ya kawaida inayohitajika kutoka kwa eneo lako mashirika ya ujenzi, au idara za kikanda za usanifu.
δt n α ndani- bidhaa katika denominator ya sehemu ni sawa na: 34.8 W / m2 - kwa kuta za nje, 26.1 W / m2 - kwa ajili ya mipako na sakafu ya dari, 17.4 W/m2 ( kwa upande wetu) - kwa sakafu ya juu-basement.
Sasa kuhesabu unene wa insulation iliyotengenezwa kutoka kwa povu ya polystyrene iliyopanuliwa (styrofoam).
Wapiδ ut - unene wa safu ya kuhami joto, m;
δ 1…… δ 3 - unene tabaka za mtu binafsi miundo iliyofungwa, m;
λ 1…… λ 3 - mgawo wa conductivity ya mafuta ya tabaka za mtu binafsi, W/m °C (tazama Kitabu cha Mwongozo cha Wajenzi);
Rpr - upinzani wa joto wa safu ya hewa, m2 °C/W. Ikiwa uingizaji hewa wa hewa hautolewa katika muundo unaojumuisha, basi thamani hii haipatikani kutoka kwa formula;
α ndani, α n - mgawo wa uhamisho wa joto wa ndani na uso wa nje sakafu, sawa na 8.7 na 23 W/m2 °C, kwa mtiririko huo;
λ ut - mgawo wa conductivity ya mafuta ya safu ya kuhami(kwa upande wetu, styrofoam ni povu polystyrene extruded), W/m °C.
Hitimisho; Ili kukidhi mahitaji ya hali ya joto uendeshaji wa nyumba, unene wa safu ya kuhami kutoka bodi za povu za polystyrene, yapatikana dari ya basement jinsia kwa mihimili ya mbao(unene wa boriti 200 mm) lazima iwe angalau 11 cm. Kwa kuwa hapo awali tuliweka vigezo vya umechangiwa, chaguzi zinaweza kuwa kama ifuatavyo; hii ni ama keki iliyotengenezwa kutoka kwa tabaka mbili za slabs za styrofoam 50 mm (kiwango cha chini), au pai iliyofanywa kutoka kwa tabaka nne za slabs za styrofoam 30 mm (kiwango cha juu).
Ujenzi wa nyumba katika mkoa wa Moscow:
- Ujenzi wa nyumba ya kuzuia povu katika mkoa wa Moscow. Unene wa kuta za nyumba iliyotengenezwa kwa vitalu vya povu >>>
- Hesabu ya unene kuta za matofali wakati wa ujenzi wa nyumba katika mkoa wa Moscow. >>>
- Ujenzi wa mbao nyumba ya mbao katika mkoa wa Moscow. Unene wa ukuta wa nyumba ya mbao. >>>
Jedwali linaonyesha conductivity ya joto ya hewa λ kulingana na joto la kawaida shinikizo la anga.
Thamani ya mgawo wa upitishaji joto wa hewa ni muhimu wakati wa kuhesabu uhamishaji wa joto na ni sehemu ya nambari zinazofanana, kwa mfano, kama nambari za Prandtl, Nusselt na Biot.
Uendeshaji wa joto huonyeshwa kwa vipimo na hutolewa kwa hewa ya gesi katika kiwango cha joto kutoka -183 hadi 1200 ° C. Kwa mfano, kwa joto la 20 ° C na shinikizo la kawaida la anga, conductivity ya joto ya hewa ni 0.0259 W/(m deg).
Kwa chini joto hasi hewa iliyopozwa ina conductivity ya chini ya mafuta, kwa mfano, kwa joto la minus 183 ° C, ni 0.0084 W / (m deg tu).
Kwa mujibu wa jedwali ni wazi kwamba Wakati joto linapoongezeka, conductivity ya joto ya hewa huongezeka. Kwa hiyo, kwa ongezeko la joto kutoka 20 hadi 1200 ° C, conductivity ya joto ya hewa huongezeka kutoka 0.0259 hadi 0.0915 W / (m deg), yaani, zaidi ya mara 3.5.
| t, °С | λ, W/(m deg) | t, °С | λ, W/(m deg) | t, °С | λ, W/(m deg) | t, °С | λ, W/(m deg) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -183 | 0,0084 | -30 | 0,022 | 110 | 0,0328 | 450 | 0,0548 |
| -173 | 0,0093 | -20 | 0,0228 | 120 | 0,0334 | 500 | 0,0574 |
| -163 | 0,0102 | -10 | 0,0236 | 130 | 0,0342 | 550 | 0,0598 |
| -153 | 0,0111 | 0 | 0,0244 | 140 | 0,0349 | 600 | 0,0622 |
| -143 | 0,012 | 10 | 0,0251 | 150 | 0,0357 | 650 | 0,0647 |
| -133 | 0,0129 | 20 | 0,0259 | 160 | 0,0364 | 700 | 0,0671 |
| -123 | 0,0138 | 30 | 0,0267 | 170 | 0,0371 | 750 | 0,0695 |
| -113 | 0,0147 | 40 | 0,0276 | 180 | 0,0378 | 800 | 0,0718 |
| -103 | 0,0155 | 50 | 0,0283 | 190 | 0,0386 | 850 | 0,0741 |
| -93 | 0,0164 | 60 | 0,029 | 200 | 0,0393 | 900 | 0,0763 |
| -83 | 0,0172 | 70 | 0,0296 | 250 | 0,0427 | 950 | 0,0785 |
| -73 | 0,018 | 80 | 0,0305 | 300 | 0,046 | 1000 | 0,0807 |
| -50 | 0,0204 | 90 | 0,0313 | 350 | 0,0491 | 1100 | 0,085 |
| -40 | 0,0212 | 100 | 0,0321 | 400 | 0,0521 | 1200 | 0,0915 |
Conductivity ya joto ya hewa katika hali ya kioevu na gesi kwa joto la chini na shinikizo hadi 1000 bar
Jedwali linaonyesha conductivity ya joto ya hewa joto la chini na shinikizo hadi bar 1000.
Conductivity ya joto inaonyeshwa kwa W / (m deg), kiwango cha joto ni kutoka 75 hadi 300K (kutoka -198 hadi 27 ° C).
Conductivity ya joto ya hewa katika hali ya gesi huongezeka kwa shinikizo la kuongezeka na joto.
Hewa katika hali ya kioevu huelekea kupunguza mgawo wake wa upitishaji wa joto kwa kuongezeka kwa joto.
Mstari ulio chini ya maadili kwenye jedwali unamaanisha mpito wa hewa kioevu kuwa gesi - nambari zilizo chini ya mstari hurejelea gesi, na zile zilizo juu yake zinarejelea kioevu.
Badilika hali ya mkusanyiko hewa huathiri sana thamani ya mgawo wa conductivity ya mafuta - Conductivity ya joto ya hewa ya kioevu ni ya juu zaidi.
Uendeshaji wa joto kwenye jedwali unaonyeshwa kwa nguvu ya 10 3. Usisahau kugawanya kwa 1000!
Conductivity ya joto ya hewa ya gesi kwa joto kutoka 300 hadi 800K na shinikizo mbalimbali
Jedwali linaonyesha conductivity ya joto ya hewa joto tofauti kulingana na shinikizo kutoka 1 hadi 1000 bar.
Conductivity ya joto inaonyeshwa kwa W / (m deg), kiwango cha joto ni kutoka 300 hadi 800K (kutoka 27 hadi 527 ° C).
Jedwali linaonyesha kwamba kwa kuongezeka kwa joto na shinikizo, conductivity ya joto ya hewa huongezeka.
Kuwa mwangalifu! Uendeshaji wa joto kwenye jedwali unaonyeshwa kwa nguvu ya 10 3. Usisahau kugawanya kwa 1000!
Conductivity ya joto ya hewa kwa joto la juu na shinikizo kutoka 0.001 hadi 100 bar
Jedwali linaonyesha conductivity ya joto ya hewa kwa joto la juu na shinikizo kutoka 0.001 hadi 1000 bar.
Uendeshaji wa joto huonyeshwa kwa W/(m deg), kiwango cha joto kutoka 1500 hadi 6000K(kutoka 1227 hadi 5727 ° C).
Kwa kuongezeka kwa joto, molekuli za hewa hutengana na thamani ya juu ya conductivity yake ya mafuta hupatikana kwa shinikizo (kutokwa) la 0.001 atm. na joto 5000K.
Kumbuka: Kuwa mwangalifu! Uendeshaji wa joto kwenye jedwali unaonyeshwa kwa nguvu ya 10 3. Usisahau kugawanya kwa 1000!
PENGO HEWA, moja ya aina za tabaka za kuhami ambazo hupunguza conductivity ya mafuta ya kati. KATIKA Hivi majuzi Umuhimu wa pengo la hewa umeongezeka hasa kutokana na matumizi ya vifaa vya mashimo katika ujenzi. Katika hali ya kati iliyotenganishwa na pengo la hewa, joto huhamishwa: 1) na mionzi kutoka kwenye nyuso zilizo karibu na pengo la hewa na kwa uhamisho wa joto kati ya uso na hewa na 2) kwa uhamisho wa joto na hewa, ikiwa ni ya rununu, au uhamishaji wa joto kutoka kwa chembe zingine za hewa kwenda kwa zingine kwa sababu ya upitishaji wa joto, ikiwa haina mwendo, na majaribio ya Nusselt yanathibitisha kuwa tabaka nyembamba, ambazo hewa inaweza kuzingatiwa kuwa karibu haina mwendo, ina mgawo wa chini wa conductivity ya mafuta k kuliko tabaka nene, lakini kwa mikondo ya convection inayotokea ndani yao. Nusselt anatoa usemi ufuatao ili kuamua kiwango cha joto kinachohamishwa kwa saa na safu ya hewa:
ambapo F ni moja ya nyuso zinazozuia pengo la hewa; λ 0 - mgawo wa masharti, maadili ya nambari ambayo, kulingana na upana wa pengo la hewa (e), iliyoonyeshwa kwa m, hutolewa kwenye sahani iliyoambatanishwa:
s 1 na s 2 ni coefficients ya utoaji wa hewa ya nyuso zote mbili za pengo la hewa; s ni mgawo wa uzalishaji wa mwili mweusi kabisa, sawa na 4.61; θ 1 na θ 2 ni viwango vya joto vya nyuso zinazozuia pengo la hewa. Kwa kubadilisha maadili yanayolingana katika fomula, unaweza kupata maadili ya k (mgawo wa conductivity ya mafuta) na 1/k (uwezo wa kuhami) wa tabaka za hewa za unene mbalimbali zinazohitajika kwa mahesabu. S. L. Prokhorov alikusanya michoro kulingana na data ya Nusselt (tazama Mtini.) inayoonyesha mabadiliko katika maadili ya k na 1/k ya tabaka za hewa kulingana na unene wao, na eneo la faida zaidi ni eneo kutoka 15 hadi 45 mm.
Tabaka ndogo za hewa ni ngumu kutekeleza, lakini kubwa tayari hutoa mgawo muhimu wa conductivity ya mafuta (kuhusu 0.07). Jedwali lifuatalo linatoa maadili ya k na 1/k kwa vifaa mbalimbali, na kwa hewa maadili kadhaa ya kiasi hiki hupewa kulingana na unene wa safu.
Hiyo. Inaweza kuonekana kuwa mara nyingi ni faida zaidi kufanya tabaka kadhaa za hewa nyembamba kuliko kutumia safu moja au nyingine ya kuhami. Safu ya hewa yenye unene wa hadi 15 mm inaweza kuchukuliwa kuwa insulator yenye safu ya hewa iliyosimama, na unene wa 15-45 mm - na safu karibu ya stationary, na, hatimaye, tabaka za hewa na unene wa zaidi ya 45. -50 mm inapaswa kuzingatiwa kuwa tabaka na mikondo ya convection inayotokea ndani yao na kwa hivyo chini ya hesabu kwa msingi wa jumla.
