ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ НЕОДНОРОДНЫХ УЧАСТКОВ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

В зонах соединительных элементов трехслойных панелей из листовых материалов (тавров, двутавров, швеллеров, z-образных профилей, стержней, болтов, обрамляющих торцы панелей элементов и прочее) условно полагается, что теплопередача через ограждение происходит двумя путями: преобладающая — через металлические включения и через утеплитель. Такое расчленение теплового потока позволяет представить прохождение теплоты через цепь, состоящую из последовательно и параллельно соединенных тепловых сопротивлений ri, °С/Вт, для которой возможно рассчитать общее сопротивление по следующим элементарным зависимостям:

r' + r" = r, °С/Вт;                                                  (П.1)

1 / r' + 1 / r" = 1 / r, Вт/°С;                                            (П.2)

Ro = r А, м2·°С/Вт.                                                 (П.3)

Наиболее распространенные тепловые сопротивления, встречающиеся в трехслойных панелях из листовых материалов, следует определять по формулам для:

1) примыкания полки профиля к облицовочному металлическому листу

 

 

,                                (П.4)

где ;

a — коэффициент теплоотдачи поверхности панели, Вт/(м2·°С);

lm — теплопроводность металла, Вт/(м·°С);

А = BL — площадь зоны влияния теплопроводного включения, м2, шириной В и длиной L; для профилей, когда В превышает ширину зоны теплового влияния профиля, L = 1 м;

d — толщина облицовочного листа, м;

при bB / 2 > 2 th (bB / 2) » 1.

При примыкании полки металлического профиля теплопроводностью lm к неметаллическому листу с теплопроводностью lnm при lm >> lnm

r = r' r" / (r' + r") - 1 / (А a);

r' – (d / lnm + 1 / a) / (BL);

 при В >> d;                             (П.5)

2) примыкания торца металлического стержня (болта) к облицовочному листу

 

 

r = {1 / [2p lm d f (b, r1, r2)]} – n / (Aa),                               (П.6)

где n — число болтов на расчетной площади;

r1 — радиус стержня, м;

r2 — радиус влияния болта, м.

Значения функции f (b, r1, r2) получают из графика рисунка П.1.

При r2 >> r1 f (b, r1, r2) = 1 / [0,1 - ln (b r1)];

 

 

Рисунок П.1 — Функция f (b, r1, r2)

 

3) стенки профиля

r = h / (lm d L).                                                      (П.7)

 

 

Для стенки с перфорацией (круглые, прямоугольные, треугольные отверстия) в формулу следует подставлять

leqv = x lm,

где x — коэффициент, принимаемый по таблице П.1, h = r / с; r = у / (2с).

Для стенки с перфорацией (круглыми отверстиями радиусом с с расстоянием между центрами соседних отверстий 2с) в формулу (П.7) вместо lm следует подставить leqv = x lm;

4) металлического стержня

 

 

;                                                    (П.8)

5) примыкания металлического стержня к полке профиля

 

 

r = [ln (b / r1)] / (2p lm d) при b >> r1;                                    (П.9)

6) термовкладышей между облицовочным листом и полкой профиля

 

 

r = 1 / {L [l1 (b / h1) + l2 (2 / p)]};                                   (П.10)

7) теплоизоляционного слоя

 

 

r = h / (lins BL),                                                  (П.11)

где lins — теплопроводность материала теплоизоляционного слоя, Вт/м·°С;

8) наружной и внутренней поверхностей панели

rext = 1 / (aext A); rint = 1 / (aint A).                                      (П.12)


Таблица П.1 — Значения коэффициента x

 

h b 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
0,4 0,932                
0,5 0,954 0,829              
0,6 0,966 0,869 0,731            
0,7 0,973 0,895 0,777 0,638          
0,8 0,978 0,913 0,811 0,684 0,547 0,412 0,286    
0,9 0,982 0,926 0,836 0,720 0,618 0,479 0,322 0,201  
1,0 0,984 0,936 0,856 0,750 0,625 0,491 0,355 0,226 0,107
1,1 0,986 0,944 0,873 0,774 0,655 0,523 0,385 0,249 0,119
1,2 0,988 0,950 0,885 0,794 0,681 0,552 0,413 0,272 0,131
1,3 0,989 0,955 0,895 0,811 0,703 0,577 0,438 0,291 0,143
1,4 0,990 0,959 0,904 0,825 0,723 0,600 0,462 0,310 0,155
1,5 0,991 0,962 0,912 0,838 0,740 0,620 0,487 0,328 0,166

 


Пример расчета

 

Ограждающая конструкция образована трехслойными панелями из листовых материалов шириной В = 6 м, примыкающих торцами друг к другу. Панель выполнена из стальных оцинкованных облицовочных листов толщиной 1 мм, между которыми расположен слой утеплителя из пенополиуретана толщиной 150 мм. Торцы панели выполнены из того же стального листа без разрыва мостика холода.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче  1 м ограждения (L = 1 м).

 

Исходные данные

 

 

Порядок расчета

 

Расчет тепловых сопротивлений

 

1. По формуле (П.12) найдем тепловое сопротивление поверхностей панели:

 

 

2. По формуле (П.4) найдем тепловое сопротивление обшивок:

а) наружной

 м-1,

 °С/Вт;

б) внутренней

 м-1,

 °С/Вт.

3. По формуле (П.7) найдем тепловое сопротивление стенки, образованной торцевыми листами:

rw = 0,152 / (58 · 0,002 · 1) = 1,31 °С/Вт.

4. По формуле (П.11) найдем тепловое сопротивление теплоизоляционного слоя:

rins = 0,15 / (0,04 · 6 · 1) = 0,625 °С/Вт.

 

Расчет цепи тепловых сопротивлений

 

1. Сумма последовательно соединенных тепловых сопротивлений правой ветви [формула (П.1)] равна:

rm = rse + rw + rsi = 0,426 + 1,31 + 0,685 = 2,421 °С/Вт.

2. Суммарное тепловое сопротивление параллельных ветвей по формуле (П.2) равно:

1 / r = 1 / rm + 1 / rins = 1 / 2,421 + 1 / 0,625 = 2,013 Вт/°С;

r = 1 / 2,013 = 0,497 °С/Вт.

3. Результирующее приведенное сопротивление теплопередаче ограждения всей панели определим по формуле (П.3)

 = r0 A = (rext + r" + rint) А = (0,007 + 0,497 + 0,019) 6 = 3,138 м2·°С/Вт.


ПРИЛОЖЕНИЕ Р

(справочное)

 

ТЕМПЕРАТУРЫ ТОЧКИ РОСЫ td, ° C, ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУР tint И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ j int, %, ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ

 

tint

td, °С, при jint , %

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
-5 -15,3 -14,04 -12,9 -11,84 -10,83 -9,96 -9,11 -8,31 -7,62 -6,89 -6,24 -5,6
-4 -14,4 -13,1 -11,93 -10,84 -9,89 -8,99 -8,11 -7,34 -6,62 -5,89 -5,24 -4,6
-3 -13,42 -12,16 -10,98 -9,91 -8,95 -7,99 -7,16 -6,37 -5,62 -4,9 -4,24 -3,6
-2 -12,58 -11,22 -10,04 -8,98 -7,95 -7,04 -6,21 -5,4 -4,62 -3,9 -3,34 -2,6
-1 -11,61 -10,28 -9,1 -7,98 -7,0 -6,09 -5,21 -4,43 -3,66 -2,94 -2,34 -1,6
0 -10,65 -9,34 -8,16 -7,05 -6,06 -5,14 -4,26 -3,46 -2,7 -1,96 -1,34 -0,62
1 -9,85 -8,52 -7,32 -6,22 -5,21 -4,26 -3,4 -2,58 -1,82 -1,08 -0,41 0,31
2 -9,07 -7,72 -6,52 -5,39 -4,38 -3,44 -2,56 -1,74 -0,97 -0,24 0,52 1,29
3 -8,22 -6,88 -5,66 -4,53 -3,52 -2,57 -1,69 -0,88 -0,08 0,74 1,52 2,29
4 -7,45 -6,07 -4,84 -3,74 -2,7 -1,75 -0,87 -0,01 0,87 1,72 2,5 3,26
5 -6,66 -5,26 -4,03 -2,91 -1,87 -0,92 -0,01 0,94 1,83 2,68 3,49 4,26
6 -5,81 -4,45 -3,22 -2,08 -1,04 -0,08 0,94 1,89 2,8 3,68 4,48 5,25
7 -5,01 -3,64 -2,39 -1,25 -0,21 0,87 1,9 2,85 3,77 4,66 5,47 6,25
8 -4,21 -2,83 -1,56 -0,42 -0,72 1,82 2,86 3,85 4,77 5,64 6,46 7,24
9 -3,41 -2,02 -0,78 0,46 1,66 2,77 3,82 4,81 5,74 6,62 7,45 8,24
10 -2,62 -1,22 0,08 1,39 2,6 3,72 4,78 5,77 7,71 7,6 8,44 9,23
11 -1,83 -0,42 0,98 1,32 3,54 4,68 5,74 6,74 7,68 8,58 9,43 10,23
12 -1,04 0,44 1,9 3,25 4,48 5,63 6,7 7,71 8,65 9,56 10,42 11,22
13 -0,25 1,35 2,82 4,18 5,42 6,58 7,66 8,68 9,62 10,54 11,41 12,21
14 0,63 2,26 3,76 5,11 6,36 7,53 8,62 9,64 10,59 11,52 12,4 13,21
15 1,51 3,17 4,68 6,04 7,3 8,48 9,58 10,6 11,59 12,5 13,38 14,21
16 2,41 4,08 5,6 6,97 8,24 9,43 10,54 11,57 12,56 13,48 14,36 15,2
17 3,31 4,99 6,52 7,9 9,18 10,37 11,5 12,54 13,53 14,46 15,36 16,19
18 4,2 5,9 7,44 8,83 10,12 11,32 12,46 13,51 14,5 15,44 16,34 17,19
19 5,09 6,81 8,36 9,76 11,06 12,27 13,42 14,48 15,47 16,42 17,32 18,19
20 6,0 7,72 9,28 10,69 12,0 13,22 14,38 15,44 16,44 17,4 18,32 19,18
21 6,9 8,62 10,2 11,62 12,94 14,17 15,33 16,4 17,41 18,38 19,3 20,18
22 7,69 9,52 11,12 12,56 13,88 15,12 16,28 17,37 18,38 19,36 20,3 21,6
23 8,68 10,43 12,03 13,48 14,82 16,07 17,23 18,34 19,38 20,34 21,28 22,15
24 9,57 11,34 12,94 14,41 15,76 17,02 18,19 19,3 20,35 21,32 22,26 23,15
25 10,46 12,75 13,86 15,34 16,7 17,97 19,15 20,26 21,32 22,3 23,24 24,14
26 11,35 13,15 14,78 16,27 17,64 18,95 20,11 21,22 22,29 23,28 24,22 25,14
27 12,24 14,05 15,7 17,19 18,57 19,87 21,06 22,18 23,26 24,26 25,22 26,13
28 13,13 14,95 16,61 18,11 19,5 20,81 22,01 23,14 24,23 25,24 26,2 27,12
29 14,02 15,86 17,52 19,04 20,44 21,75 22,96 24,11 25,2 26,22 27,2 28,12
30 14,92 16,77 18,44 19,97 21,38 22,69 23,92 25,08 26,17 27,2 28,18 29,11
31 15,82 17,68 19,36 20,9 22,32 23,64 24,88 26,04 27,14 28,08 29,16 30,1
32 16,71 18,58 20,27 21,83 23,26 24,59 25,83 27,0 28,11 29,16 30,16 31,19
33 17,6 19,48 21,18 22,76 24,2 25,54 26,78 27,97 29,08 30,14 31,14 32,19
34 18,49 20,38 22,1 23,68 25,14 26,49 27,74 28,94 30,05 31,12 32,12 33,08
35 19,38 21,28 23,02 24,6 26,08 27,64 28,7 29,91 31,02 32,1 33,12 34,08

ПРИЛОЖЕНИЕ С

(справочное)

 

ЗНАЧЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ВОДЯНОГО ПАРА Е, Па, ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУР ПРИ В = 100,7 кПа

 

Таблица С.1 — Значения парциального давления насыщенного водяного пара Е, Па, для температуры t от 0 до минус 41 °С (надо льдом)

 

t, °С Е t, °С Е t, °С Е t, °С Е t, °С Е
0 611 -5,4 388 -10,6 245 -16 151 -23 77
-0,2 601 -5,6 381 -10,8 241 -16,2 148 -23,5 73
-0,4 592 -5,8 375 -11 237 -16,4 145 -24 69
-0,6 581 -6 369 -11,2 233 -16,6 143 -24,5 65
-0,8 573 -6,2 363 -11,4 229 -16,8 140 -25 63
-1 563 -6,4 356 -11,6 225 -17 137 -25,5 60
-1,2 553 -6,6 351 -11,8 221 -17,2 135 -26 57
-1,4 544 -6,8 344 -12 217 -17,4 132 -26,5 53
-1,6 535 -7 338 -12,2 213 -17,6 129 -27 51
-1,8 527 -7,2 332 -12,4 209 -17,8 128 -27,5 48
-2 517 -7,4 327 -12,6 207 -18 125 -28 47
-2,2 509 -7,6 321 -12,8 203 -18,2 123 -28,5 44
-2,4 400 -7,8 315 -13 199 -18,4 120 -29 42
-2,6 492 -8 310 -13,2 195 -18,6 117 -29,5 39
-2,8 484 -8,2 304 -13,4 191 -18,8 116
-3 476 -8,4 299 -13,6 188 -19 113 -30 38
-3,2 468 -8,6 293 -13,8 184 -19,2 111 -31 34
-3,4 460 -8,8 289 -14 181 -19,4 109 -32 34
-3,6 452 -9 284 -14,2 179 -19,6 107 -33 27
-3,8 445 -9,2 279 -14,4 175 -19,8 105 -34 25
-4 437 -9,4 273 -14,6 172 -35 22
-4,2 429 -9,6 268 -14,8 168 -20 103 -36 20
-4,4 423 -9,8 264 -15 165 -20,5 99 -37 18
-4,6 415 -15,2 163 -21 93 -38 16
-4,8 408 -10 260 -15,4 159 -21,5 89 -39 14
-5 402 -10,2 260 -15,4 159 -22 85 -40 12
-5,2 395 -10,4 251 -15,8 153 -22,5 81 -41 11

 

Таблица С.2 — Значения парциального давления насыщенного водяного пара Е, Па, для температуры t от 0 до +30 °С (над водой)

 

t, °С 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
0 611 615 620 624 629 633 639 643 648 652
1 657 661 667 671 676 681 687 691 696 701
2 705 711 716 721 727 732 737 743 748 753
3 759 764 769 775 780 785 791 796 803 808
4 813 819 825 831 836 843 848 855 860 867
5 872 879 885 891 897 904 909 916 923 929
6 935 941 948 956 961 968 975 981 988 995
7 1001 1009 1016 1023 1029 1037 1044 1051 1059 1065
8 1072 1080 1088 1095 1103 1109 1117 1125 1132 1140
9 1148 1156 1164 1172 1180 1188 1196 1204 1212 1220
10 1228 1236 1244 1253 1261 1269 1279 1287 1285 1304
11 1312 1321 1331 1339 1348 1355 1365 1375 1384 1323
12 1403 1412 1421 1431 1440 1449 1459 1468 1479 1488
13 1497 1508 1517 1527 1537 1547 1557 1568 1577 1588
14 1599 1609 1619 1629 1640 1651 1661 1672 1683 1695
15 1705 1716 1727 1739 1749 1761 1772 1784 1795 1807
16 1817 1829 1841 1853 1865 1877 1889 1901 1913 1925
17 1937 1949 1962 1974 1986 2000 2012 2025 2037 2050
18 2064 2077 2089 2102 2115 2129 2142 2156 2169 2182
19 2197 2210 2225 2238 2252 2266 2281 2294 2309 2324
20 2338 2352 2366 2381 2396 2412 2426 2441 2456 2471
21 2488 2502 2517 2538 2542 2564 2580 2596 2612 2628
22 2644 2660 2676 2691 2709 2725 2742 2758 2776 2792
23 2809 2826 2842 2860 2877 2894 2913 2930 2948 2965
24 2984 3001 3020 3038 3056 3074 3093 3112 3130 3149
25 3168 3186 3205 3224 3244 3262 3282 3301 3321 3341
26 3363 3381 3401 3421 3441 3461 3481 3502 3523 3544
27 3567 3586 3608 3628 3649 3672 3692 3714 3796 3758
28 3782 3801 3824 4846 3869 3890 3913 3937 3960 3982
29 4005 4029 4052 4076 4100 4122 4146 4170 4194 4218
30 4246 4268 4292 4317 4341 4366 4390 4416 4441 4466

 

Таблица С.3 — Значения парциального давления водяного пара Ер, Па, и относительной влажности воздуха j p над насыщенными растворами солей при В = 100,7 кПа

 

Химическая формула соли

Парциальное давление водяного пара Ер, Па, при температуре, °С

Относительная влажность jр, %, при t = 20 °С

10 15 20 25 30
ZnBr2 230,6 286,6 305,3 10
MgCl2 1400 33
Na2S2O3 548 761,3 1051 1451 1895 45
Mg(NO3)2 1261 1659 2169 54
Ca(NO3)2 746,6 954,6 1288 1605 2005 55
NaBr 959,9 1400 1787 2240 60
NH4NO3 917,3 1193 1566 1992 2524 67
NaNO3 950,6 1313 1804 2364 3076 77
NaCl 923,6 1279 1807 2381 3253 77
NH4C1 969,3 1353 1856 2416 3281 79
Ca(NH2)2 997,2 1365 1873 2408 3078 80
(NH4)2SO4 971,9 1355 1896 2600 3362 81
Na2SO4 909,3 1333 1927 2748 3633 82
KC1 1055 1445 1968 2636 3733 84
NaSO3 1075 1487 2038 2762 3706 87
CdSO4 1099 1511 2077 2812 3768 89
Na2CO3 1601 2090 2704 3465 89
CdBr2 2120 2820 3678 90
ZnSO4 1189 1597 2126 2802 3661 91
NH4H2PO4 1192 1658 2146 2921 3890 92
KNO3 1183 1635 2161 2925 3845 92
CaH4(PO4)2 1193 1689 2202 3052 3980 94
KH2PO4 1195 1683 2251 3034 3946 96
MgSO4 4000 97
K2SO4 1208 1701 2306 3141 4112 98

ПРИЛОЖЕНИЕ Т

(рекомендуемое)

 




ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТЕПЛЫХ ЧЕРДАКОВ И ТЕХПОДПОЛИЙ

 

Пример 1

Дата: 2018-12-21, просмотров: 212.