Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Схема 3-хслойной стенки. По оси абцисс откладывается толщина стенки, состоящей из трёх слоёв, а по оси ординат - температура; q - тепловой поток, проходящий через всю стенку; толщина первого слоя d₁, коэффициент теплопроводности l₁, соответственно и другие слои; t₁ – температура горячей поверхности стенки, граничащей с открытым огнём, t₄ – температура холодной поверхности стенки, граничащей с окружающим воздухом.

 

Удельный тепловой поток через стенку, состоящую из i слоёв вычисляется по формуле

q =		(tвнутр. - tвнеш.)
			S

D i

 

 

 

 

L i

 

 

             

 где q – удельный тепловой поток сквозь стенку, Вт/м².

  t_внутр. (t₁) – температура на внешней поверхности камеры, ^оС.

  t_внешн. (t₄) – температура на внешней поверхности камеры, ^оС.

  d_i – толщина i-го слоя, м.

  l_i – коэффициент теплопроводности i-го слоя, Вт/(м * К).

 

Формула для определения температуры на границах однородного слоя

t i - t i+1 =	q * d I
	l I

где t_i – температура на «горячей» поверхности i-го слоя, ^оС.

  t_i+1 – температура на «холодной» поверхности i-го слоя, ^оС.

 

Для случая если известны лишь температуры наружных поверхностей многослойной стенки, вычисления начинают с горячей поверхности и последовательно рассчитывают на границах всех слоёв.

Задача 7.3

Стенка топочной камеры парового котла выполнена из пеношамота толщиной d₁, теплоизоляционной прослойки из шлака толщиной d₂ и слоя красного кирпича d₃. Температура на внутренней поверхности камеры t₁, а на наружной - t₂. Коэффициенты теплопроводности пеношамота l₁ = 1,25 Вт/(м * К), теплоизоляционного слоя l₂ Вт/(м * К), красного кирпича l₃ = 0,7 Вт/(м * К). Вычислить тепловые потери через 1 м² стенки топочной камеры q.

Необходимые данные взять из таблицы

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
d 1 , мм	150	155	160	165	170	175	180	185	190	195
d 2 , мм	100	105	110	115	120	125	130	135	140	145
d 3 , мм	210	220	230	240	250	260	270	280	290	300
Предпоследняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
t4, о С	22	24	26	28	30	32	34	36	38	40
t1, о С	925	950	975	1000	1025	1050	1075	1100	1125	1150
l 2 , Вт/(м * К)	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15	0,16	0,17	0,18	0,19

 

Задача 7.4

Исходя из условий предыдущей задачи определить температуры между слоями стенки из разных материалов t_1-2, t_2-3. Выполнить график изменения температуры в зависимости от толщины стены в t, d-координатах. Данные взять из предыдущей задачи 7.3.

Задача 7.5

Рассчитать замену материала теплоизоляционного слоя из шлака на современный теплоизоляционный материал имеющего теплопроводность l₂₂. Определить толщину слоя, эквивалентную по тепловому сопротивлению заданному Вам слою из шлака.

Данные взять из таблицы и из предыдущей задачи 7.3

Последняя цифра шифра	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
l 22 , Вт/(м * К)	0,026	0,027	0,028	0,029	0,030	0,031	0,032	0,033	0,034	0,035

Расчёт отопления здания

В центральных системах отопления теплоноситель, которым в нашей стране чаще всего является горячая вода (но может быть пар или нагретый воздух), подаётся в здание из внешнего источника. Попадая в систему отопления здания, горячая вода отдаёт своё тепло воздуху внутри помещения и нагревает его. Нагревательные приборы являются основной частью системы центрального отопления. Чаще всего используются радиаторы из чугуна или алюминия.

Одновременно с поступлением тепловой энергии в здание происходит её рассеивание в окружающую среду через так называемые теплоограждающие конструкции: стены, двери, окна, потолок и пол. Через разные элементы здания тепловая энергия рассеивается с разной интенсивностью. Дополнительно внутри здания постоянно происходит утечка тёплого воздуха через систему вентиляции, открытые двери и окна. Тёплый воздух замещается холодным, а на его нагрев также расходуется теплота, поступающая из системы отопления.

Главная задача расчёта и последующего монтажа системы отопления – обеспечение комфортных условий проживания или работы, находящихся внутри здания людей. При недостаточном поступлении тепловой энергии, температура в здании упадёт до величины температурного напора, обеспечивающего равновесие между внешней и внутренней температурой. При этом внутренняя температура будет ниже комфортной. При избыточном поступлении тепловой энергии – наоборот, внутренняя температура будет чрезмерно высокой, что также вызовет дискомфорт для находящихся внутри здания людей. Они вынуждены будут проветривать помещения и большое количество теплоты будет бесполезно уходить в окружающую среду.

При расчёте отопления здания первоначально нужно определить потери теплоты через стены, окна, потолок, пол. Потери тепловой энергии через стенку вычисляются по формуле

Q_стенки = F_ст. k_ст. ( t_вн. – t_внешн.)

где F_ст. – площадь стенки, м²;

k_ст. – коэффициент теплопередачи через стенку, Вт/(м²*К);

t_вн. – температура внутри здания, ^оС;

t_внешн. – температура окружающей среды, ^оС.

При расчёте тепловых потерь через стенку площадь остекления вычитается из площади стен, а затем потери теплоты для окон считаются отдельно и приплюсовываются к тепловым потерям через стенку.

Для того, чтобы найти потери теплоты необходимо определить коэффициент теплопередачи k для каждого теплового ограждения

k стенки =			1
			1	+	d ст	+	1
			a 1		l ст		a 2

 

где a₁ – коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к внутренней поверхности стены, Вт/(м²*К), - то есть, количество теплоты передаваемое от внутреннего воздуха внутренней поверхности стены;

d_ст – толщина стены, м;

l_ст – коэффициент теплопроводности стены, Вт/(м*К);

a₂ – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности стены к окружающему воздуху, Вт/(м²*К), - то есть, количество теплоты передаваемое от внешней поверхности стены окружающему холодному воздуху.

 

Аналогично вычисляются тепловые потери через потолок и пол.

 

Потери тепла на вентиляцию вычисляются после определения суммы всех потерь, как доля от потерь теплоты способом теплопередачи.

 

Затем подбираются приборы отопления ( в нашем случае это радиаторы (секции) для водяного отопления). Сначала вычисляется средняя температура теплоносителя на входе в радиатор. В наиболее близких секциях к входной трубе центрального отопления она равна входной. А в последних, наиболее близких к выходу, - выходной температуре. А для среднего радиатора она равна средней температуре между входной и выходной. По вычисленной средней определяется средний температурный напор между внутренним воздухом в здании и температурой внутри радиатора. Затем, используя ту же формулу, по которой вычисляются потери тепловой энергии, рассчитываем поступление тепловой энергии через один радиатор отопления

Q_{поступающая} = F_сек. k_сек. ( t_вод.ср. – t_вн.)

где F_сек. – площадь поверхности теплообмена 1-й секции, м²;

k_ст. – коэффициент теплопередачи через стенку от горячей воды внутри радиатора к внутреннему воздуху здания, Вт/(м²*К);

t_вн. – температура внутри здания, ^оС;

t_{вод. ср.} – средняя температура горячей воды внутри радиатора, ^оС.

 

Теперь, зная сколько теплоты поступает через одну секцию, вычислим необходимое количество секций, и определим количество 12-секционных батарей, необходимых для функционирования системы отопления. Количество батарей округляется в большую сторону.

 

З а д а ч а № 8.3

Определить тепловые потери через стены здания ремонтного цеха. Если известна толщина однослойной стены d_ст., длина цеха L, ширина цеха В и высота стенки H. Коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности стенки a₁, коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности стенки a₂, а также коэффициент теплопроводности материала стенки l_ст. Внутренняя температура в цехе t_вн.=18^оС.

Часть стенки занимают окна. Коэффициент остекления составляет j = 0,2. Коэффициент теплопередачи для окон составляет k_ок. = 2,5 Вт/(м²*К)