МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ НА ОСНОВЕ РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ
М.1 Ограждающую конструкцию разбивают на расчетные (двухмерные или трехмерные в отношении распределения температур) участки.
М.2 При определении приведенного сопротивления теплопередаче , м·°С/Вт, по данным расчета на персональном компьютере (ПК) стационарного двухмерного температурного поля различают два случая:
а) исследуемая область, выделенная для расчета температурного поля, представляет собой фрагмент ограждающей конструкции, для которого надлежит определить величину ;
б) исследуемая область, для которой рассчитывается температурное поле, меньше по размеру, чем анализируемый фрагмент ограждающей конструкции.
В первом случае искомая величина вычисляется по формуле
, (M.1)
где - сумма тепловых потоков, пересекающих исследуемую область, Вт/м, определенная в результате расчета температурного поля;
- соответственно температура внутреннего и наружного воздуха, °С;
- протяженность исследуемой области, м.
Во втором случае определяют по формуле
, (M.2)
где - протяженность, м, однородной части фрагмента ограждающей конструкции, отсеченной от исследуемой области в ходе подготовки данных к расчету температурного поля;
- сопротивление теплопередаче однородной ограждающей конструкции, м·°С/Вт.
М.3 При расчете двухмерного температурного поля выбранный участок вычерчивают в определенном масштабе и на основании чертежа составляют схему расчета, упрощая ее для удобства разбиения на участки и блоки. При этом:
а) заменяют сложные конфигурации участков, например криволинейные, более простыми, если эта конфигурация имеет незначительное влияние в теплотехническом отношении;
б) наносят на чертеж границы области исследования и оси координат (). Выделяют участки с различными теплопроводностями и указывают условия теплообмена на границах. Проставляют все необходимые размеры;
в) расчленяют область исследования на элементарные блоки, выделяя отдельно участки с различными коэффициентами теплопроводности. Вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области и проставляют размеры всех блоков;
г) вычерчивают область исследования в условной системе координат когда все блоки принимаются одного и того же размера. Проставляют координаты вершин полигонов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями, и координаты вершин многоугольников, образующих границы исследуемой области. Нумеруют участки и границы исследуемой области и подписывают вершины областей теплопроводностей, температур (или тепловых потоков) на границах или окружающего воздуха и коэффициентов теплоотдачи;
д) пользуясь двумя чертежами, выполненными по "в" и "г", и руководствуясь стандартной (обычной) последовательностью расположения, составляют комплект численных значений исходных данных для ввода в ПК.
Пример расчета 1
Требуется определить приведенное сопротивление теплопередаче трехслойной металлической стеновой панели из листовых материалов.
Исходные данные
1. Конструкция панели изображена на рисунке M.1. Она состоит из двух стальных профилированных листов с коэффициентом теплопроводности 58 Вт/(м·°С), между которыми размещены минераловатные плиты "Роквул" плотностью 200 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м·°С). Листы соединяются между собой стальными профилями через бакелизированные фанерные прокладки толщиной 8 мм с коэффициентом теплопроводности 0,81 Вт/(м·°С).
2. В расчете приняты следующие условия на сторонах ограждения:
снаружи - -30 °С и 23 Вт/(м·°С);