Файл: Нестеров Ю.Ф. Теория и расчет судовой тепловой изоляции.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 205
Скачиваний: 6
Рис. 59. Конструкция с набором, незначительно выступающим за основную изоляцию: а — тепловая сетка; б — расчетная схема.
Из |
опыта |
Ф |
= 6,14, |
k = |
0,341 |
ккал/м2-«• |
°С, |
Г п = |
0,85, |
bQ/xb |
= |
1,6 |
пр и |
h = 364, s=900 , |
т = 303, Ь = |
160, I = |
60, |
п = 65, |
б 3 |
= 45, |
/ = |
10, |
t = |
14, е = |
14 |
мм, S |
= 2,47, |
М п = |
0,874, |
В = |
0,440, |
L |
n = |
0,206, |
J V n = 0 , 2 2 0 Д И = |
0,05 ккал/м-ч-°С, |
А,/д >-и |
= |
3 н ?-с /?.и |
= |
983 |
а)
0,9
0,8
0,7
0,8 |
л |
ж |
0,5
ОЛ
0,3
0,2
0,1
О
Рис. |
60. |
Изоляция, |
обходящая |
полосовой |
элемент |
набора: |
а — тепловая |
сетка; |
! — расположение |
упрощенных |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
граничных линий тока и разбивка на зоны. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Из |
опыта |
Ф = 8,85, |
к = 0,553 ккал/м2•ч-"С, |
Т |
= 0,85 |
|
пр и h |
= |
330, s = |
800, |
m = |
150, |
7, |
/ = |
50, |
п — |
73,5, |
= |
36, |
|||||
= |
|
7, е = |
10 мм, S |
= |
2,42, М |
0,491, В = |
F, |
L n |
0,1879, |
Л',, = 0,259, |
Х |
я |
= |
0,05 |
Ккал/м- |
ч- °С, |
I |
Д |
= 3 |
и л„д„ |
= |
1028 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
со
^4
so
OS
Рис. 61. Изоляция, обходящая |
неравнобокий |
угольник: |
а — тепловая |
сетка; б — расчетная |
схема |
прохождения тепла, |
||||||||||||||
опыта |
Ф |
= |
9,00, |
k — 0,562 ккал/м'-ч-°С, |
Г п = |
0,78, |
bjxb |
= |
1,6 |
пр и h = |
330, |
s = 800, |
т |
= 150, Ь = |
63,5, |
/ = 50 |
п = 73 5 |
6 = 36 |
||
7, і |
= |
10, |
е = |
10 мм, S = 2,42, |
М п = |
0,491, |
В |
= |
0,1923, |
L |
a = |
0,1879, |
W n = |
0,259, X |
= |
0,05 ккал/м-ч-'С, |
Я . Д „ = |
3 и V A |
= Т Ю 5 7 " |
|
Необходимо упростить, а конструкцию разбить на зоны, правильно учитывая направление тепловых потоков, причем линии тепловых потоков следует схематизировать таким образом, чтобы расчет полу чился простым и, кроме того, давал достаточную точность. Очевидно, расчет будет наиболее простым, если удастся принять большинство линий тока за прямые, а линии раздела зон провести из характерных угловых точек конструкции. Рекомендуемая разбивка на расчетные зоны для нормальных конструкций представлена нарис. 52, б—57, б, 65, б, 66, б, 76, б, а для обходных — на рис. 58, б—63, б, 73, б.
Все упрощенные граничные линии теплового потока оказалось возможным принять за прямые, кроме сильно искривленных линий тока, выходящих из стенки профиля (в нормальных конструкциях), а также из поверхности полки профиля, обращенной к наружной обшивке. Некоторые участки последних линий тока можно проводить по дугам окружностей или эллипсов, в зависимости от того, как окажется удобнее для упрощения расчета. Линии тока, конечно, можно схематизировать различным образом для одного и того же случая.
В)
ш
—г 5-
:>, Y
,УЬ=Ъо
Ш
•Л
1 ч
ками, прилегающими к зашивке: а — тепловая сетка; б — расчетная схема.
330, |
S = 800, т |
= |
150, |
Ь = |
120, |
/ = 50, п = |
73,5, |
б 3 |
= |
36, |
с = |
80, |
d = 60, с' = 60, |
L n = |
0,1879, Nn |
= |
0,259, |
\ |
= 0,05 |
ккал/м-ч-°С, |
Х,Д М,| ( |
= |
3 |
и |
V . A |
. , = |
923 |
200 |
201 |
Изоляционная конструкция состоит из нескольких зон, соединен ных параллельно, а каждая зона в свою очередь состоит из последо вательно соединенных слоев и обычно представляет собой много слойную стенку неправильной формы.
Чтобы рассчитать коэффициент теплопередачи для всей конструк ции, предварительно, пользуясь формулами (7) и (4), необходимо найти для каждой зоны тепловые потоки, отнесенные к единице разности температур q(. Так же как и при определении количества
тепла по тепловой сетке, в эти формулы следует подставлять средние длины линий теплового потока в изоляционном материале би(- и дереве бД(. для рассматриваемой зоны, а также среднюю ширину зоны Sj, так как в общем случае поверхности, отдающие и восприни мающие тепло, не равны (/ — номер зоны, отмечаемый римской цифрой).
Обозначим ширину наружной поверхности зоны, соприкасаю щейся с поверхностью стальной обшивки или профиля, через sHi,
Рис. 63. Обходная изоляционная конструкция, прорезаемая деревянными брусками, укрупненные
Из опыта Ф = 9,10, |
k = 0,569 |
ккал/м2-ч-°С, |
Тп |
= 0,85, |
bjxb |
— 1,5, |
Р б = |
1,04 |
при h = |
= |
56,5, f = |
7, / = 10, е = |
10 |
мм, S = |
2,42, |
М„ = |
0,491, |
В |
= 0,363, |
прилегающими к набору и зашивке: а — тепловая сетка; б — разбивка на отдельные тепловые потоки.
330, |
s = 800, |
m = |
150, Ь = 120, I = |
50, n ~ 73,5, д3 = |
36, |
с = 80, |
d = 60, с' = 60, d' = |
L n = |
0,1879, |
J V n = |
0,259, 7v„ = 0,05 |
ккал/м- ч- °С, Я, Д и = |
3 |
и Я , С Д И |
= 1 0 1 6 |
а ширину внутренней поверхности зоны через sBl; тогда средняя ширина зоны
si — ~2 ( S H ( Л' S B ( ' ) -
Среднюю длину линий тока в каком-либо материале |
данной |
|
зоны б,- будем отмечать римской цифрой |
соответствующей |
номеру |
зоны, а действительную длину упрощенной линии тока б/ — араб ской цифрой (/), соответствующей номеру линии тока (численное значение у = і); средняя длина линий тока
Значения бг , би і , |
бД1-, st легко вычислить по известным геоме |
трическим размерам |
конструкции. |
Размер конструкции вдоль набора s' является одинаковым для
всех |
зон. Поэтому для соблюдения размерности можно принимать |
s' = |
1. |
Для однородной зоны тепловой поток, отнесенный к единице раз
ности температур, |
|
qt == Щ±- = К + 5в' ккаліч -°С. |
(129) |
Если зона состоит из последовательно соединенных слоев, то их термические сопротивления теплопроводности б/Я складываются. Следовательно, для неоднородной зоны
qt= |
, |
S i |
' \ |
|
, |
+ |
Ч г — г - * - • |
(130) |
|
бИ1- |
, |
ОДІ |
°И / - 1 - Г Ои; |
[ |
Од / - 1 + Од/ |
|
|
|
ХИ |
|
' |
Хд |
Хи |
|
Хд |
|
Выражения |
(129) |
и (130), по существу, являются обычными рас |
||||||
четными формулами |
теплопроводности для плоской стенки |
[ср. с |
||||||
уравнениями (7) и (4)]. Таким образом, расчет каждой отдельной зоны неправильной формы сводится к расчету плоской многослой ной стенки.
Определим |
коэффициент |
k. |
|
|
|
|
|
|
||||
Так как все зоны соединены |
параллельно, то |
для |
определения |
|||||||||
количества тепла |
Q, проходящего |
через всю конструкцию, |
необхо |
|||||||||
димо сложить частные потоки Qt |
= |
qi&t: |
|
|
|
|
||||||
Q= |
І |
= |
|
+ |
+ ••)(tH-tB) |
|
+ (qi + qi+1+ |
|
•••)(t„-tj, |
|||
где Ці, |
qu |
, . . . —тепловые потоки, выходящие |
из |
стальной |
об |
|||||||
шивки; |
qt, |
q u |
i , |
. . . |
— тепловые потоки, выходящие |
из |
тела |
про |
||||
филя; п — число зон. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
По |
основной |
расчетной |
формуле |
теплопередачи |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Q = |
М > |
„ - |
'») S ' l . |
|
|
|
|
