15. Основные закономерности теплопередачи. Теплопередача через плоскую стенку. Сопротивление теплопередаче.

Теплопередачей называется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному теплоносителю через стенку, разделяющую эти теплоносители.

1). Теплопередача через плоскую стенку.

Рассмотрим однослойную плоскую стенку толщ. d и теплопроводностью l

Температура горячей жидкости (среды) t'_ж, холодной жидкости (среды) t''_ж.

Количество теплоты, переданной от горячей жидкости (среды) к стенке по закону Ньютона-Рихмана имеет вид:

Q = a₁ · (t'_ж – t₁) · F,

где a₁ – коэффициент теплоотдачи от горячей среды с температурой t'_ж к поверхности стенки• с температурой t₁; F – расчетная поверхн. плоской стенки.

Тепловой поток, переданный через стенку определяется по уравнению:

Q = l/d · (t₁ – t2) · F.

Тепловой поток от второй поверхности стенки к холодной среде определяется по формуле: Q = б₂ · (t₂ - t''_ж) · F,

где a₂ – коэффициент теплоотдачи от второй поверхности стенки к холодной среде с температурой t''_ж.

Решая эти три уравнения получаем: Q = (t'_ж – t''_ж) • F • К

где К = 1 / (1/a₁ + / l + 1/a₂) – коэффициент теплопередачи или

R₀ = 1/К = (1/a₁ + d/l + 1/a₂) – полное термическое сопротивление теплопередачи через однослойную плоскую стенку.

1/a₁, 1/a₂ – термические сопротивления теплоотдачи поверхностей стенки;

d/l - термическое сопротивление стенки.

Для многослойной плоской стенки полное термическое сопротивление будет определяться по следующей формуле: R0 = (1/a₁ + d₁/l1 + d₂/l₂ + … + d_n/l_n +1/a₂)

а коэффициент теплопередачи: К = 1 / (1/a₁ + d₁/l₁ + d₂/l₂ + … + d_n/l_n +1/a₂)

16. Коэффициенты теплоотдачи поверхностей. Расчет термического сопротивления неоднородных ок

Величины, обратные сопротивлениям теплоотдачи:

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности (коэффициент тепловосприятия) Вт/(м²·^оС);

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности Вт/(м²·^оС).

П ередача тепла поверхности или отдача тепла этой поверхностью происходит конвекцией и излучением, следовательно коэффициенты теплоотдачи выражаются:

-- для вертикальных стен отапливаемых помещений (внутренней поверхности)

для наружных поверхностей ОК

α_в=8,7Вт/(м²_*^OС) α_н=2,3 Вт/(м²_*^OС)

	Е сли Rк∥ не превышает Rк⊥ более чем на 25 %, термическое сопротивление ограждающей конструкции необходимо определять по формуле
П лоскостями, параллельными тепловому потоку,	Плоскостями,перпендикулярными тепловому потоку,

17. Расчет температуры в ок. Выбор расчетной температуры наружного воздуха для зимнего периода при теплотехническом расчете ок.

П ри оценке теплотехнических качеств ОК необходимо рассчитывать:

1 ) Термическое сопротивление:

2) Сопротивление теплопередаче:

3) Требуемое сопротивление теплопередаче:

для выполнения гигиенических требований

4) Температуры в любой плоскости ОК, в особенности на границах раздела слоев в многослойной ОК.

⇒ для расчета влажностного режима ОК

5) Температуры на внутренней и наружной поверхностях ОК

⇒ для определения возможности образования конденсата

⇒ для расчета теплового потока

В целях выполнения расчетов по п. 3), 4), 5) необходимо принять расчетную температуру наружного воздуха с учетом тепловой инерции ОК

Определяем тепловую инерцию ОК:

Р асчет температуры в ОК производим исходя из равенства плотностей тепловых потоков:

- проходящего через ОК

воспринимаемого внутренней поверхностью ОК от внутреннего воздуха

А налогично равными будут тепловые потоки, проходящие через любое сечение стенки

→ температура любого сечения

Выводы: 1. При данной разности tв – tн температура поверхности ОК tвп зависит от сопротивления теплопередаче RT и от сопротивления теплоотдаче внутренней поверхности Rв

.2. Распределение температур получено из условия одномерной стационарной теплопередачи, поэтому в реальных условиях оно будет совпадать только для участков стен, удаленных от проемов и стыков и для устойчивых значений tв и tн

3. Вычисленные и реальные температуры могут отличаться значительно, что объясняется двумерной и трехмерной теплопередачей, а также тепловым состоянием ОК, сохранившимся от предыдущих состояний