Лабораторная работа №5. Расчет температурных полей

Цель работы: рассчитать с помощью программы «Поле» двумерное температурное поле в углу здания.

Исходные данные: схема конструктивного решения угла здания: температура вохдуха внутри здания 20°, снаружи -28°; вланость воздуха внутри здания 55%, снаружи 40%, коэффициент теплопроводности кладки 0,55 Вт/м *°С.

Рис. 9. Схема конструктивного решения угла здания.

Общие сведения.

Одномерные температурные поля рассматриваются в конструкциях, где температура изменяется в одном направлении. Они достаточно просты в расчете и, таким образом, это можно проделать вручную. Для того чтобы определить температуру в нужной точке, расположенной на расстоянии х от внутренней поверхности необходимо воспользоваться формулой:

В двумерных температурных полях температура изменяется в двух направлениях. Расчет этих полей достаточно трудоемок, так что для него используют вычислительные машины. Сущность применяемого численного метода заключается в разбивание рассчитываемого ограждения на предельно малые квадраты (рис. 10), в границах которых температурное поле можно считать одномерным.

~ti

Рис. 10. Схема расчетного членения конструкции

Далее используя формулу q_M = ——— • A_t, учитывая, что внутри конструкции

= 0, а так же зная, что тепловой поток в плоскости перпендикулярной

ограждению рассчитывается по формуле q = -——, производят обсчет каждого квадрата.

Результаты расчетов программы «Поле».

Была исследована конструкция угла здания, сложенного из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе.

Температурное поле в обычной конструкции угла.

Температурное поле в конструкции угла со скосом.

t_x = 20--------------- 20 + 28---------- _{= и} о_с

(1 / 8,7 + 0,51 / 0,55 +1 / 23) * 8,7

Вывод: Вывод: как видно из результатов проделанной работы, конструкция угла со скосом значительно лучше предохраняет эту часть ограждения от выпадения конденсата, нежели традиционное решение, так что в энергосберегающем проектировании учет устройства скоса предпочтительнее.

Лабораторная работа №6. Исследование температуры в стене с теплопроводным включением

Цель работы: Определить минимальное значение температуры на внутренней поверхности стены и оценить опасность выпадения конденсата.

Исходные данные: конструкция ограждения с теплопроводными включениями с Я = 2 Вт С/м² Вт С/м²; температура внутри здания 18°С, снаружи - 28°С; влажность воздуха 55%: Л_шт = 0,7 Вт С/м²; = 0,55 Вт С/м²

Минимальное значение температуры на поверхности стены определяется двумя способами:

1. с помощью ПК по программе «Поле».

2. на основании приближенного значения СНиП 1-3-79**

Расчеты выполняются для двух вариантов теплопроводных включений

На основании расчета температурного поля получено значение температуры на внутренней поверхности 10,9 °С. На основании приближенного аналитического выражения выполнен расчет температуры в этой же точке.

T „,= L , + ⁽ ~~^tex~~ ' ~■ • (1 + Т]• -1)) = 18-• (1 + 0,56• (jjjL_ 1) ₌ 1 (Х6°С

1 0.03 0.8 0.03 1 , „

— + + + -— +— = 1.39

23 0.7 0.55 0.7 8.7 Вт

0,555

1 0.03 0.5 0.3 0.03 1 _пгсс м²-С

D = — + ₊ ___ + — + + — = 0,555— .

23 0.7 0.55 2 0.7 8.7 Вт

Расхождение между указанными методами расчета составляет 10,9-10,6=0,3

°С.

Полученное значение точки росы выше нормативного значения, конденсат не выпадает.

На основании расчета температурного поля получено значение температуры на внутренней поверхности 12,2 °С. На основании приближенного аналитического выражения выполнен расчет температуры в этой же точке.

0,635

1,285

18 + 28 0,635-8.7

² С

-1) = 12,16°С

■ (1 + 0,56-0

1 0.03 0.64 0.03 1

R — (■ -——I 1—— ч = 0,635 -——

⁷ 23 0.7 0.55 0.7 8.7 Вт

■ 1)) = 18 —

и,

1 0.03 0.64 0.03

— + + —- + + — = 1,285

0.7 2,1 0.7 8.7

23 0.7 2,1 0.7 8.7 ' Вт

Расхождение между указанными методами расчета составляет: 12,2-12,16=0,04 °С.

Полученное значение точки росы выше нормативного значения, конденсат не выпадает.