Файл: Нестеров Ю.Ф. Теория и расчет судовой тепловой изоляции.pdf

б)

со

CD

шиє тепловые потоки наблюдаются в углах А и С (см., например, рис. 53, а и 54, а) между стенкой профиля и обшивкой корпуса, а также в углах В (рис. 54, а) между стенкой профиля и его полкой. Однако ни для каких участков конструкции температурные гра­ диенты не равны нулю. Следовательно, изоляционная конструкция не содержит таких участков, через которые не проходят тепловые потоки.

Из сравнения тепловых сеток видно, что внутри каждого отдель­ ного расчетного класса конструкций форма и расположение линий тока меняются не резко при изменении типа профиля, геометрических размеров конструкции (рис. 58, а—61, а), введении или удалении деревянных брусков обрешетника и различном расположении их (рис. 62, а, 63, а, 73, а). При наличии брусков картина поля почти такая же, что и при отсутствии их. Последнее обстоятельство и поз­ воляет разработать общий приближенный метод расчета, которым можно пользоваться для определения коэффициента теплопередачи через судовую изоляционную конструкцию любого класса.

Основы зонального метода расчета. Тепловая сетка является решением внутренней задачи Дирихле. Имея тепловую сетку, можно определить количество тепла Q, проходящего через всю конструк­ цию, и следовательно, коэффициент теплопередачи k.

Количество тепла Q, отнесенное к единице длины конструкции вдоль набора, определяется по тепловой сетке следующим образом. Выбирается любая пара соседних изотерм, одинаковый перепад тем­ ператур между которыми известен из тепловой сетки. Пусть между изотермами заключается по длине п криволинейных прямо­ угольников (ячеек) тепловой сетки, которые образуются в резуль­ тате пересечения изотерм с линиями тока. С тепловой сетки сни­ маются средняя длина линий тока б,- и средняя ширина sc для каждой ячейки сетки (см. рис. 52 и 58, а). С помощью уравнения теплопро­ водности для плоской однородной стенки (закона Фурье в конечной форме) определяется частный тепловой поток, проходящий через каждую ячейку сетки:

Qi = -Т7 At • st • 1 ккал/ч.

Тогда количество тепла, проходящего через всю конструкциюі

пп

Расчет по зонам тепловых потоков получается путем укрупнения размеров отдельной ячейки тепловой сетки до возможного предела. Рассмотрим этот метод в общем виде.

Упрощающие допущения в зональном методе остаются такими же, как и в методе ЭТА (§ 19). Следовательно, зональный метод расчета основан на принципиально правильных упрощающих допущениях.

Из тепловых сеток видно, что уравнения линий тока разнообразны и весьма сложны. Для разработки приближенного расчета линии тока