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

Отсюда

разность между средней температурой в теле профиля tn и темпера­ турой внутренней поверхности конструкции tB.

Итак, для вычисления коэффициента теплопередачи k, отнесен­ ного к площади в свету, получаем выражение

Предлагаемый зональный метод представляет собой логическое завершение расчета по тепловой сетке при увеличении размеров от­ дельной ее ячейки до зоны возможно больших размеров. Так как линии раздела зон проводятся из характерных угловых точек кон­ струкции, то размеры отдельной зоны определяются частными гео­ метрическими особенностями конструкции.

Основы расчета по зонам тепловых потоков остаются общими для любых изоляционных конструкций.

Значения Тп, рекомендуемые в расчетах для учета падения темпе­ ратуры в теле профиля (прочитанные по тепловым сеткам), приведены

Рекомендации по проведению упрощенных граничных линий теплового потока, разбивающих конструкцию на зоны, и общие ука­ зания к расчету. Участок нормальной изоляционной конструкции, расположенный между полкой набора и внутренней поверхностью, состоит из материалов с близкими коэффициентами теплопровод-

ности. Поэтому ниже линий DOh, 0h, bE (см. рис. 54, б) и ОьЕ (см. рис. 58, б) линии теплового потока во всех зонах можно при­ нимать за прямые, перпендикулярные к зашивке (так же как в пре­ дыдущем классе конструкций).

Поверхности стенки (я« Ь-1) и полки набора, из которых выходят тепловые потоки, не равны поверхностям внутренней зашивки, через которые эти потоки входят в трюм (рис. 53, а). Поэтому наиболее подходящими кривыми в качестве упрощенных линий тока будут дуги эллипсов, которые выходят из стенки и полки профиля перпен­ дикулярно и входят в изоляционный слой, покрывающий полки про­ филей (линии DOh и Е на рис. 54, б), также под прямым углом. В действительности сильно искривленные линии тока не являются ни дугами эллипсов, ни дугами окружностей.

Введем следующие обозначения, м (рис. 52, б — 54, б, 58, б и др.): yh — длина большой полуоси эллипса, параллельной общему направлению теплового потока, который выходит из стенки несим­

току, выходящему из поверхности полки, обращенной к обшивке корпуса;

хь — малая полуось эллипса, перпендикулярная потоку; полу­ ось хь равна ширине теплового потока, выходящего из поверхности полки со стороны обшивки.

шивку корпуса в стенку набора, вначале проходят некоторое рас­ стояние вдоль верхней части стальной стенки и лишь затем начинают выходить из нее в изоляционный материал. Тепловые потоки, пере­ ходящие из стенки в полку набора, также не сразу выходят из нее, а вначале движутся внутри полки. Однако если полка не очень широ­ кая (bjhb^ 0,6), тепловые потоки почти сразу начинают выходить из стенки и полки профиля в изоляционный материал. Поэтому при Ь0/К «ё; 0,6 линии раздела зон можно проводить по дугам эллипсов с отношением полуосей «/л/л:/,, і/й, blxh, ь, Уь(х>ъ прямо из углов А, С, В (рис. 54) между стенкой и обшивкой корпуса, а также полкой на­ бора. При этом для упрощения расчета можно полагать, что yh = h\

hb и b0. Отношения последних размеров к ширине соответствующего потока | легко снять с тепловых сеток.

Опытные значения отношений £, характеризующих искривление линий тока, приведены в табл. 9. Выбирая из этой таблицы значе­ ния £ и зная заданные размеры h, hb и b0, легко можно определить ширину соответствующего теплового потока (равную полуоси эллипса):

нец профиля. Ниже линии DOh линия тока 1—/ переходит в прямую, перпендикулярную к внутренней зашивке. Центр эллипса распо­ лагается во внешнем углу Oh между стенкой и полкой. Длина дуги

Линия раздела зон 6—6 (рис. 54, б), выходящая из угла С между наружной обшивкой и стенкой профиля (со стороны полки), вначале

описывает четверть длины эллипса (центр которого лежит во внут­

нально ширине поверхности полки Ь0, обращенной к обшивке. При увеличении Ь0 размер xhi ь также увеличивается.

Упрощенная граничная линия тока 5—5 (см. рис. 54, б), выхо­ дящая из внутреннего угла В между стенкой и полкой набора, вначале

проходит по прямой, перпендикулярной к зашивке. При увеличении ширины Ь0 поверхности полки, обращенной к обшивке, ширина

их провести по дугам эллипсов, пересекутся между собой. При этом

проходят значительный путь внутри стенки и полки стального про­ филя, прежде чем они выходят в изоляционный материал. Это осо­ бенно наглядно видно на рис. 55, а. Чтобы избежать пересечения

собе А. Е. Ниточкина). По дугам окружностей их можно проводить и при узкой полке, т. е. когда bo!hb^0,6. Расчет изоляции в случае проведения некоторых линий тока по дугам окружностей рассмотрим ниже применительно к конкретным конструкциям.

На рис. 58, б, 61, б (справа от набора), 62, б, 63, б и 73, б изображена рекомендуемая разбивка на зоны обходных конструк­ ций с набором, сильно выступающим за основную изоляцию. В таких случаях можно принимать, что упрощенная граничная линия тока 3—3 (рис. 58, б), выходящая из внутреннего угла С между стенкой и полкой набора, вначале описывает четверть длины эллипса с отно­