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: 208
Скачиваний: 6
|
З о н а |
/ / . |
Для зоны |
/ / |
ширина |
наружной поверхности |
sH / / |
= |
|||||||||||||||||
= |
с + |
с', внутренней |
sBlI |
= |
0; средняя ширина зоны |
s,, = |
sH / / /2 |
= |
|||||||||||||||||
= |
(с + |
с')/2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Длина участка линии тока / — / , |
расположенного в изоляционном |
|||||||||||||||||||||||
материале |
со |
стороны |
зоны |
II, |
б и 1 |
= |
т — |
d. |
Длина части |
линии |
|||||||||||||||
тока |
2—2 |
в. изоляционном |
материале |
8 и 2 |
= У{с')2 |
+ |
(tn— |
|
d)2. |
||||||||||||||||
Средняя длина линий тока в изоляционном материале зоны / / |
б и / / |
— |
|||||||||||||||||||||||
~- |
( б |
н і |
+ |
й и 2 )/2 |
= |
[m — d + |
V(с')2 |
+ |
|
(т— |
d)2]l2. |
|
|
Длина |
остав |
||||||||||
шейся части линии тока J—J |
в дереве б д 1 |
= |
d + 63. Длина_осталь |
||||||||||||||||||||||
ной части линии тока 2—2 |
в дереве 6 д 2 |
= |
V |
с2 |
+ |
d2 |
+ б3 . Средняя |
||||||||||||||||||
длина линий тока в дереве |
у зоны |
I I |
б д / / |
= |
( б д 1 + |
бд 2 )/2 |
= (d |
+ |
|||||||||||||||||
|
К |
с2 |
+ |
d2 + 2б3 )/2. |
|
|
выходящий из обшивки вблизи стенки |
||||||||||||||||||
|
Тепловой |
поток |
зоны / / , |
||||||||||||||||||||||
профиля, |
находим |
по формуле |
(130): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
_ |
|
sn |
|
|
_ . |
|
|
|
|
|
|
с |
1-е' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^и//_ |
_ |
V |
|
m - d |
-;- К |
( с ' ) 2 |
+ |
(w - |
rf)1 |
, d |
|- |
l ^ c M 7 |
^ |
f- 2d3 |
' |
|||||||
|
|
|
} и |
|
Хд |
|
|
|
|
Хи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(137) |
|
|
З о н а |
/ / / . |
Ширина |
наружной |
поверхности |
sH / / / |
= |
h; |
ширина |
||||||||||||||||
внутренней поверхности |
S B I |
I I = с; |
средняя |
ширина |
sIU |
=r- ( S H |
W |
+ |
|||||||||||||||||
+ |
sBlII)/2 |
--= |
(h + |
с)/2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Длина |
линии |
тока |
3—3 |
в |
изоляционном |
материале |
б и 3 |
= |
с'. |
|||||||||||||||
Средняя длина линий тока в изоляционном |
материале для |
зоны |
/ / / |
||||||||||||||||||||||
« и / / / |
= |
(бИ 2 + |
б„з)/2 =-- \V |
(с')2 |
+ (т |
— d)2 |
+ |
с']/2. |
|
Длина |
линии |
||||||||||||||
тока |
3—3 |
в дереве б д 3 |
= |
/ -|- б3 . Средняя длина линий тока в дереве |
|||||||||||||||||||||
для |
зоны |
/ / / |
6 д Ш |
= |
( б д 2 |
+ |
бд 3 )/2 |
= |
|
(V |
с2 |
+ |
d2 |
+ |
|
/ + |
2б,)/2. |
|
: |
||||||
|
Тепловой |
поток зоны / / / . в ы х о д я щ и й из стенки |
несимметричного |
||||||||||||||||||||||
профиля со стороны, противоположной |
полке, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
б и / / / |
( V / / |
V(c'f |
+ |
(m-df |
|
+с' |
|
, |
\Г<* + |
d* - I - |
I |
f 2б 3 |
'. _ |
|||||||||
|
|
|
|
Хи |
1 |
Хд |
|
|
|
|
Хи |
|
|
|
|
|
|
|
|
Хд |
|
|
|
! , |
|
|
З о н а |
IV. |
Тепловой |
поток |
этой |
зоны |
qy |
выходит из |
внешнего |
угла между стенкой и полкой профиля. Ширина наружной поверх
ности зоны sH lV |
— 0, внутренней |
sB [у |
|
с'; средняя |
ширина |
s,y = |
||||||||
-= sB |
IVI2 |
= |
с72. |
длина линии тока 3—3 |
|
со стороны зоны |
/ / / состав |
|||||||
Приведенная |
|
|||||||||||||
ляет |
величину |
= с' |
+ |
/п . Приведенная длина линии |
тока |
4—4 |
||||||||
бП 4 ~ |
I + |
б3Л,и/Л,3 |
= /п . Средняя |
приведенная |
длина |
линий |
тока |
|||||||
в зоне |
IV |
равна |
бп , v = |
(б п 3 |
+ |
8п 4 )/2 |
= |
(с' + |
2/п )/2. |
|
|
|
||
Тепловой поток зоны |
IV |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Ь |
- |
К - ^ |
- |
= К |
^ |
^ . |
|
|
|
(138) |
З о н а V. Ширина этой |
зоны всюду одинаковая: |
sllV |
— sBy |
= |
— sy = b. Длина линий тока |
в зоне К тоже одинаковая: |
б д 4 |
— б п 3 |
= |
— °nv = AiТепловой поток зоны V, выходящий из внешней |
поверх |
||||
ности полки |
профиля, |
|
|
|
|
|
Чь = |
К-гт7 |
= |
К - г . |
(139) |
|
|
O n V |
|
<п |
|
З о н а |
VI. Ширина зоны |
sH y; |
= |
sB y; = sVl = t. Зона |
VI имеет |
незначительную |
ширину, поэтому можно принимать, что вначале |
|||
линия тока 6—6 описывает четверть окружности с центром в точке |
0t |
|||
и радиусом rt ^ |
t, а затем переходит в прямую, |
перпендикулярную |
||
к зашивке. Приведенная длина линии тока 6—6 |
равна б п в = |
nt/2 |
+ |
|
-|- / п . Для зоны |
VI средняя приведенная длина |
линий тока |
б п У у |
— |
=( ^ п 5 + §пв)/2 = (2/п + я//2)/2. Тепловой поток этой зоны, выхо
дящий из кромки полки,
|
|
|
fc = ^ |
= *V7Tir7- |
|
( 1 4 0 ) |
|||
З о н а |
VII. |
Для |
несимметричного профиля (см. рис. 65) ширина |
||||||
внутренней поверхности полки профиля bQ = |
Ъ — /. Большая |
полу |
|||||||
ось эллипса уь |
= b0 |
=- b — /. |
По |
табл. |
9 |
принимаем |
отношение |
||
\ъ ~ Ь01хь- Зная |
\ ь , |
получаем |
малую полуось эллипса |
xb = |
bj\b. |
||||
Ширина |
наружной |
поверхности |
зоны |
S h V i i |
---- yb ~ |
Ь0; |
ширина |
внутренней поверхности sBvu |
= |
Уь — |
t — Ь0 — /; |
|
средняя |
ширина |
||||||||||||||||
Sv/i = (sHv,i |
+ |
sbVn)/2 |
= |
(2 b0 — |
|
і)І2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Из табл. |
10 по отношению Уь1хь |
|
\ ь |
выбираем |
|
вспомогательный |
||||||||||||||||
коэффициент |
аь, |
а |
затем |
по |
уравнению (133) вычисляем |
половину |
||||||||||||||||
длины эллипса: Ц/2 =• 2аьхь. |
Приведенная |
длина |
линии |
тока |
7—7 |
|||||||||||||||||
б п 7 = |
L'b/2 + |
t + |
l„ — 2abxb |
-\- t |
f |
l„. Средняя |
приведенная |
длина |
||||||||||||||
линий |
тока |
в |
зоне |
VII равна |
8 n V |
l l ----- (бп 6 + |
бп 7 )/2 ~= [(я/2 + |
1) t~\- |
||||||||||||||
-h 2/п + |
2obxb]/2. |
|
выходящий |
из |
поверхности |
полки, |
обращенной |
|||||||||||||||
Тепловой |
поток, |
|||||||||||||||||||||
к обшивке, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Чьо = |
К4^г |
= |
К-г, |
Я |
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
(141) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
И 6„V7/ |
|
И / |
|
I -|- |
2/п |
2abxb |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
З о н а |
VIII. |
|
Большую |
полуось |
эллипса |
yh< |
b |
|
берем |
равной |
||||||||||||
высоте |
|
стенки |
профиля |
со |
стороны |
полки: |
yhi |
ь |
|
= |
hb |
— h — t. |
||||||||||
По табл. 9 принимаем отношение \,ьЬ |
— hblxh<b, |
|
|
затем |
|
находим |
||||||||||||||||
малую |
|
полуось |
|
эллипса |
xhi b |
= |
|
hbl\hi |
b. |
Ширина |
|
|
наружной |
по |
||||||||
верхности зоны |
VIII |
s a V l n |
= |
yhtb |
|
|
= hb, внутренней |
S B V |
I I I |
= |
xhi ь — |
|||||||||||
— 2yb |
= |
xhib |
— |
2b0; |
средняя |
ширина |
sVllI |
= |
( S h V I |
I , |
+ |
s a V l |
I 1 |
)I2 = |
||||||||
= ih |
+ |
xh<b |
— |
2b0)/2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Из табл. 10 по отношению yhi b/xh< |
b = |
lh,b |
выбираем коэффициент |
оЛ і ь, после чего по выражению (132) определяем четверть длины
эллипса: |
L' h i ь /4 |
= |
аЛ , bxhl ь . Приведенная |
длина линии |
тока |
8—8 |
||
°п8 = L'h , ь/4'+ t |
+ |
la =--'oh,bXh,b + |
t + 1п. |
Для |
зоны |
V / / / |
сред |
|
няя приведенная длина линий тока |
6 n V I l l |
-— (бп 7 |
+ б п 8 ) / 2 = (2abxb -|- |
|||||
+ 2 / + 2 |
/ п + 0 Л . |
Л , |
ь)/2. |
|
|
|
|
|
Тепловой поток, выходящий из поверхности стенки профиля, обращенной к его полке,
|
|
|
п |
|
X |
SV'i |
, |
|
hb |
+ |
x h , b - 2 b 0 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
Як b — л и |
/ |
t |
л и 2 а ь х ь |
ь |
2 |
( + |
2 / п + |
|
CTAi |
ь |
|
. |
к |
|
! |
|||
= |
З о н а |
IX. |
Ширина |
наружной |
поверхности |
в этой |
зоне sH / X |
= |
|||||||||||||
(s — f)!2; ширина |
внутренней |
поверхности |
|
S B I X |
|
= |
si2 — (f/2 |
+ |
|||||||||||||
+ |
xhtb); |
средняя |
ширина |
sIX |
= |
(s H / x |
|
+ |
sB ,x)/2 |
|
= |
(s — / — xh , 6 )/2. |
|||||||||
Приведенная длина линии тока 9—9 |
|
б п 9 |
= б п 0 |
— гпп. |
Средняя |
при |
|||||||||||||||
веденная |
длина |
|
линий |
тока |
б п |
/ х |
|
= |
(бп 8 |
+ |
6п 9 )/2 — (аЛ > bxh, |
b |
+ |
||||||||
+ |
t - f /п |
+ tnn)/2. |
Тепловой |
поток, |
выходящий |
из |
обшивки |
кор |
|||||||||||||
пуса со стороны |
полки несимметричного профиля, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
Я* ь = К-1г*- |
= К |
|
|
|
|
T l V - i |
|
• |
|
(143) |
||||||||
|
По табл. 8 принимаем значение поправки |
Т п |
|
на падение темпера |
|||||||||||||||||
туры в теле стального профиля, |
а затем по равенству (131) опреде |
||||||||||||||||||||
ляем |
коэффициент |
k2 |
для рассматриваемого |
участка конструкции: |
|||||||||||||||||
|
|
|
^2 = |
7 |
iQs + |
Яз. h + |
Qs, ъ + Tn (qh |
+ |
<?y |
+ |
qb |
+ |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
-г |
V/ + |
Яьо -f <?/., ь)1 |
ккал/м2 |
• ч • °С. |
|
|
|
|
||||||||
|
Переходим к определению коэффициента 1гг для участка, выделяе |
||||||||||||||||||||
мого сечением / — / |
на рис. 10, г |
и содержащего боковой |
деревянный |
||||||||||||||||||
сухарь, а также брусок обрешетника (рис. 66). |
|
|
|
|
|
|
qs, |
||||||||||||||
|
Второй типовой участок содержит 10 |
зон. Тепловые потоки |
|||||||||||||||||||
^s, а» Чу, |
Чь, 4t, |
Яьо, 4h,b |
и |
qStb, |
проходящие |
через |
зоны /, |
/ / |
и |
||||||||||||
V—X, |
вычисляем |
по |
формулам |
(136)—(143) |
соответственно. |
|
|
||||||||||||||
|
Тепловой поток зоны III, |
выходящий из стенки (вблизи обшивки) |
в сторону, противоположную полке, и проходящий через изоляцион
ный материал |
и дерево, определяем |
по выражению |
(130): |
|
|||||||
|
= |
|
|
h - g + 0 |
|
|
|
|
|||
Ч"° |
|
V(c'f +(h-g)» |
|
+ |
C |
, |
2(j ^ c * + d 4 - 6 , ) |
' |
|
||
Тепловой |
поток зоны IV, |
выходящий из |
нижней |
части |
стенки |
||||||
в прилегающий |
к ней деревянный сухарь, находим по формуле (129): |
||||||||||
|
|
Як в = К |
+ Ус* + & + 2б3 + I' |
|
|
|
|||||
|
|
д 1С |
|
|
|
||||||
Коэффициент |
теплопередачи |
kx |
|
вычисляем |
по |
равенству |
(131): |
||||
k i = -j [4s + |
4s, h + 4s. ь + Tn |
(qho |
+ |
qhi g |
+ qy -f |
qb + |
qt + |
qbo + |
Як ь)1 |
Конструкция, перекрывающая симметричный набор, с боковым расположением брусков и сухарей (рис. 11 и 67, а). Средний коэффи-
циент теплопередачи для этой конструкции следует находить по выра жению, аналогичному формуле (135):
|
|
|
k=k*' |
+ |
k f \ |
(144) |
|
|
|
|
|
$ |
4- s |
|
|
|
|
|
|
и і |
д |
|
|
где |
и |
k2 — коэффициенты теплопередачи для характерных участ |
|||||
ков, |
выделяемых |
сечениями |
/ — / |
и / / — / / |
на рис. 67, а. |
||
Вычислим коэффициент |
теплопередачи |
kx для первого типового |
|||||
участка |
длиной |
s'B, не содержащего |
деревянный сухарь. |
При расчете рассматриваемой конструкции отдельные участки линий тока, выходящих из поверхности полки, обращенной к об шивке, а также из стенки профиля, примем за дуги концентрических окружностей, центры которых ОЙ лежат в левом и правом углах полки (рис. 67, б).
Например, принимаем, что линия тока 8—8 вначале на участке АВ длиной &ь граничит с поверхностью стальной полки; затем, описывая
четверть окружности радиусом гь, |
стремится дойти |
до |
линии |
ОьС |
по пути наименьшего сопротивления. За линией ОьС, |
проходящей |
|||
через конец полки, линия тока |
8—8 заворачивает |
в |
сторону |
за |
шивки, описывая еще четверть окружности. И, наконец, ниже пря мой OftD, совпадающей с внутренней поверхностью полки, линия тока 8—8 переходит в прямую, перпендикулярную к зашивке. Таким образом, длина каждой дуги равна половине длины окружности.
На участке А В тепловой поток, перешедший из стенки в полку профиля, не выходит из нее в сторону обшивки, а проходит только внутри стальной полки. Следовательно, участок линии тока 8—8 длиной 8Ь разделяет потоки, идущие параллельно от стенки про филя (в зоне IX) и внутри его полки. Тепловой поток будет стре миться к интенсивному выходу из поверхности полки, расположен ной со стороны обшивки, лишь тогда, когда термическое сопротивле ние движению потока по искривленной линии ABC сравняется с со противлением при распространении потока по прямому пути (длина которого от стенки до линии CG равна Ь0). При этом тепловой поток (зоны VIII), выходящий из полки вверх, отклоняет в сторону об шивки поток (зоны IX), поступающий от стенки профиля.
Радиус |
наибольшей |
дуги |
окружности гь определяем, используя |
|
равенство |
термических |
сопротивлений: |
||
|
|
|
л |
|
|
|
Ьь |
| Т г ь |
= Ьо_ |
|
|
Хс |
ЯИ |
Х И |
Для упрощения расчета при определении радиусов г во всех случаях термическим сопротивлением небольшого стального участка можно пренебречь вследствие малости этой величины. Полагая 6jA,c = = 0, получаем
ль = - | б о ~ 0 , 6 4 Ь о . |
(145) |
~1.
|
|
г! N |
/ |
|
|
|
j i |
g f i ' |
Ь |
4 |
|
ї ї • -і V . г - 1 і-1 I- |
0,z |
0,3 |
4 ' |
Рис |
66 |
Конструкция, |
перекрывающая несимметричный набор и содержащая |
боковой брусок |
с сухарем: |
а — тепловая |
сетка |
|||||||||||||||||
|
для участка, содержащего сухарь и выделяемого |
сечением |
/ — / на рис. 10, г; б — схематизированные |
тепловые |
потоки. |
|
||||||||||||||||||
Из |
опыта |
Ф |
= |
4,84, |
к = |
0,403 ккал/м2 |
- ч- °С, |
7 ^ = ' о , 9 3 , |
h/xh = . 1,6, |
ftft/*ft 6 |
= |
l-3- hJxb |
= > -9 ' |
Рб = 1 ' 2 |
3 П |
Р И |
ft = |
2 0 0 |
' 5 = 6 0 0 ' т |
= 2 |
6 0 |
' |
||
6 = |
7 5 |
й |
= |
40 |
с = |
60, |
d = 180, с' = |
60, / |
= 9, / = |
11, |
е = 9 |
S ' = |
3, |
Мп = |
1,366, В |
= 0,375, |
\ , |
= |
0,05 |
ккал/м-ч-°С, |
Х . Д Д И |
= |
3 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
и Я„Д„ = П 1 |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|