Документ: 1677, страницы 46-50 | База студенческих работ

	Контрольные вопросы
	Для подготовки к лабораторной работе
1.	Что называется воздухопроницаемостью и чем она обуславливает-
	ся?
2.	Что называется фильтрацией и при каком условии она возникает?
С
3.	Виды фильтрации, причины их возникновения (инфильтрация, экс-
	фильтрация)?
4.	Коэфф ц ент воздухопроницаемости. Формула? Физический

	смысл? Ед н цы змерения?
1.Причны возн кновения разности давлений p с одной и другой
5. опрот влен е воздухопроницанию. Формула для определения?
	Физ ческ й смысл? Единицы измерения?
6.	Устройство пр нц п ра оты лабораторной установки?
7.	Чем огран ч вается минимальная толщина испытываемых образ-
	цов?	работы

	Для защ ты ла ораторной
	стороны огражден я?
2.	Как вл яет структура и размер пор строительных материалов на
	характер воздухопроницаемости? (показать на графике).
3.	Как влияет влажность на воздухопроницаемость строительных ма-
	териалов?
4.	Закон Ланга для ламинарного движения воздуха в порах материа-
	ла?		Д
5.	Всегда ли соответствуетАвоздухопроницаемость ограждений возду-
	хопроницаемости материалов?
6.	Каким образом можно снизить воздухопроницаемость кирпичной
7.	стены?			И
	Значение воздухопроницаемости с теплотехнической и санитарно-

гигиенической точек зрения?

46

Лабораторная работа № 8

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Цель работы: Выяснить особенности распределения температур в наружных углах зданий.

Приборы и принадлежности:

1.	Электроинтегратор – электрическая модель угла здания.
С
2.	Выпрямитель (6 В).
3.	Вольтметр.
4.	М лл метровая бумага.
			Теоретическая часть
	точки зрен я тепловых потерь, а также с точки зрения сани-
тарного состоян я помещения, распределение температуры в наруж-
ных углах здан я представляет особый интерес. Если в отдалении от
угла		( н соединяющие точки с одинаковой температу-
рой) проходят параллельно к поверхностям, ограждающим стену, то
по мере пр		жен я к углу они, изгибаясь, смещаются к внутренней
изотермы
поверхности угла. Это означает, что температура соответствующих
точек н же температуры тех же точек глади стены. Понижение тем-

пературы вблтеле наружного угла, связанное с более интенсивным тепловым потоком через внутреннюю поверхность угла по сравнению с гладью стены, вызвано геометрической формой углов, т.е. неравенством площадей тепловосприятия и теплоотдачи (рис. 8.1).

изотермы

Следовательно, наружный угол

Аиспытывает большее охлаждение,

- 10

чем гладь стены. Кроме того, коэф-

- 5

фициент

теплообмена внутренней

0

поверхности

угла

имеет

меньшее

+5,

И

0C

значениеД, вследствие меньшего ко-

личества тепла получаемого излуче-

нием,

и

уменьшенного

кон-

вективного

теплообмена.

Поэтому

температура

внутренней

поверхно-

сти уменьшается по мере приближе-

Рис. 8.1. Распределение тем-

ния от глади стены к углу. Это же

ператур в наружном уг-

справедливо

и для

наружной

по-

ле здания

верхности.

Понижение температуры поверхности стены в наружном углу имеет большое санитарно-гигиеническое значение, как единственная причина отсыревания и промерзания наружных углов. Поэтому при проектировании и конструировании углов необходимо принимать соответствующие меры к повышению температуры на их внутренней поверхности (рис. 8.2).

47

а)

λ1

б)

λ2

R ≥ 30 см

b

λ2

> λ1

b от 25 до 40 см

c	δ
С			Стояк централь-
c ≥ 1,5 δ			ного отопления
в)		г)	ного отопления
и

Рис. 3. Основныебмероприятия по повышению температуры на внутренней поверхности наружныхАуглов: а – скашивание или б – скругление внутренней поверхности; в – утепление угла пилястрами; г – установка в углах стояков центрального отопления

Для теплотехнических расчетов иногда необходимо знать распределение температуры внутри огражденияД.

Характер этого распределения зависит как от материала, так и от геометрической формы ограждения. Расчет температурных полей во многих случаях связан с математическими трудностями и большой вычислительной работой. С другой стороны, постановка прямых измерений на исследуемом объекте требует затратыИбольших средств и времени. Поэтому широкое применение приобрели различные косвенные методы исследования температурных полей на моделях.

Один из таких методов – метод электромоделирования, нашел особенно широкое применение во всех случаях стационарного процесса теплопередачи, когда температура во всех точках рассматриваемой конструкции не меняется со временем.

Метод электромоделирования температурных полей основан на аналогии распределения потенциалов в электрическом поле с распределением температур в температурном поле.

48

Как известно, связь между удельным тепловым потоком и разностью температур двух поверхностей ограждения выражается формулой:

q	в н ,	(8.1)
	R

Сгде q – удельный тепловой поток,

( в - н) – разность температур внутренней и наружной поверхностей огражден я, 0 ;

R – терм ческое сопрот вление ограждения, м2 0С/Вт. Приэлектр ческом моделировании тепловых процессов подоб-

ная зав с мость выражается законом Ома для некоторого соответствующего электропроводного слоя:

J	u1 u2	,	(8.2)

	Rом
Следовательно, на электрической модели J (электрический ток)

соответствует тепловому потоку q, а омическое сопротивление Rом –

термическому R.

А

Разностьбпотенциалов (u1 - u2) соответствует разности темпера-

тур поверхностей ( в - н), так что температуре i некоторой точки ограждения соответствует потенциал ui в той же точке модели.

Отношение разности потенциалов на шинах (u2 - u1) к потенциалу данной точки, относительно шины (ui - u1), равно отношению разности температур этой точки и внутренней поверхности и разности

температур ( н - в).

u 2 u1

н

в

,

u

i

u

1

i

в

(uДu )

i

в

i

1

( н

в ).

(8.3)

(u 2 u1 )

Так как в нашей модели потенциал шины Ш1 равен нулю u1 = 0,

то формула (8.3) упростится:

(tИt )

(

)

i в

н

в

u i

или i

t в

н в

u i ,

(8.4)

u 2

где ui – показания вольтметра при касании щупом i-ой точки;

в, н или tв, tн – заданные преподавателем значения температур; u2 – показания вольтметра при касании щупом наружной шины.

49

	Описание экспериментальной установки
	Электрическая модель, предназначенная для расчета темпера-
турных полей (а также для определения тепловых потоков) носит на-
звание электроинтегратора.
	Электроинтегратор представляет собой координатную сетку,
между узлами которой имеются омические сопротивления Rом, про-
порциональные соответствующим термическим сопротивлениям R.
	Пр нц п альная схема электроинтегратора ясна из рис. 8.3.
С		Модель наружного угла выпол-
		нена из специальной электропровод-
		ной бумаги в определенном масшта-
		е.
	ui	е.
Ш2	Ш1	Вольтметр показывает разность
Ш2	Ш1	потенциалов (ui - u1) между шиной и
	V	потенциалов (ui - u1) между шиной и
и		соответствующим узлом сетки. Эти
и		показания пропорциональны разно-
		показания пропорциональны разно-
		сти температур и значению темпера-
		туры в узле.
Рис. 8.3. Принципиальная схема		Система электроинтегратора
	б
	электроинтегратора	присоединена через выпрямитель к
сети и питается напряжением 6 В. Крайние узлы сетки присоединены
к медным шинам Ш Аи Ш .

1.Вычертить на миллиметровойДбумаге модель исследуемой конструкции и нанести на нее координатную сетку.

2.Включить напряжение и провести замеры потенциалов во всех координатных точках. И

Для этого щуп приводится в соприкосновение с соответствующими контактами модели. Показания вольтметра (верхняя шкала) с точностью до десятых записываются в соответствующих точках на вычерченной сетке.

3.Вычертить на координатной сетке линии равных потенциалов – эквипотенциальные кривые, соответствующие линиям равных температур – изотерм (интерполяцией).

4.Взять у преподавателя заданные значения температур в и н или tв

и tн. 1 2

50

Материал: 1677

Смотрите также: