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

Это

выражение можно применять как при

g ^

2/і/я,

так

и при

g >

2h/n.

V шириной 2/і/я — g существует

Остаточная зона

тогда,

когда

g <

2п/я. Углом деревянного

бруска

MNP

(рис. 72),

«срезаемого»

дугой окружности

радиусом

rg = g,

можно пренебрегать

из-за

его

незначительных

размеров,

принимая, что этот

угол как бы за­

2

( 4 - М

aho — ли л + 2/„ + - | - *

В

неискаженной зоне VI линии тока

идут

от обшивки корпуса

через

изоляционный материал.

При g=^2h/n

ширина этой зоны

равна

s — (Ь + 4/г/я), а неискаженный

тепловой поток

Расчет по зонам

тепловых потоков, рассмотренный выше (§ 45),

дает коэффициенты

теплопередачи, более близкие к опытным зна­

чениям, полученным

методом ЭТА, чем способ А. Е. Ниточкина.

бора

(рис. 73).

Примерно

такая

же

конструкция

изображена

на

рис. 8. При этом линию тока 3—3

(см. рис. 73) на участке от стенки

набора до края его полки примем за дугу эллипса с центром в точке

0Ь

и

отношением

большой и малой

полуосей

уьіхь =

bjxb.

из

З о н а

/. Эту зону образует

тепловой

поток,

выходящий

полки

набора. Ширина

наружной

поверхности

этой

зоны sH/

== Ы2\

внутренней

поверхности

sB, = b/2

+

я + 63; средняя ширина

s;

=

— ( S H /

+

S B/)/2

=

(fr +

я +

б3 )/2.

Толщина

изоляционного

слоя,

эквивалентного

зашивке,

бэ

=

63kJX3.

Приведенная

длина

линии

тока 0—0 равна б п 0

=

I +

бэ . Длина линии тока /—1

в

изоляцион­

ном материале б и 1

=

У

п2

-f- I2; приведенная длина линии тока

1—1

составляет

величину

б п 1

я» б и 1 + бэ

=

У

я 2

+

/2

+

бэ .

Средняя

приведенная

длина

линий

тока

в зоне /

б п /

=

(бп 0

+

8п 1 )/2 =

(/

+

г

У

я 2

+

I2

+

2бэ )/2. Тепловой

поток зоны

/

определяем по

выра­

жению (129):

qb

=

кп

=

Яи

Ь

+ " + б з

ккал/ч

- °С.

(164)

З о н а

/ / .

Для

этой

зоны

sH

=

t;

sB

п

=

t +

/ +

б3 ;

sa

—

-

(sH

n

+

sB

U)I2

=

(2t

+

I +

63)/2;

б п 2

=

n

+

бэ ;

бп n

=

( б п 1

+

+

бп 2 )/2

=

(У

п2 + I2

+

п -4- 2бэ )/2.

Тепловой

поток,

выходящий

из

кромки

полки,

б п / /

Vn*

+ P - f л - ! - 2 6 э

V

;

З о н а

/ / / .

Тепловой

поток

этой

зоны

распространяется

по

наружной поверхности зоны, b0 = yb

=

sH

; ; ; = (b —

f)/2.

По табл. 9

принимаем отношение bjxb

= | ь , зная

которое

находим

ширину

теплового потока при выходе его из зоны

/ / / , т. е. малую

полуось

эллипса, равную ширине внутренней поверхности

этой

зоны, хь

=

=

sBII/

= Ь0/Ъь- Средняя

ширина

зоны

s i n =

( s H / / /

+

s B / / / )/2

=

=

(60 +

хь)І2. Затем по отношению

уь/хь

= bjxb

=

\ b

из табл.

10

выбираем значение вспомогательного коэффициента

аь,

после чего

бранном отношении полуосей:

L'b/4

= obxb.

Длина линии

тока

3—3

в изоляционном

материале

б и 3

=

obxb + п.

Приведенная

длина

линии

тока 3—3

равна б п 3

=

аьхь

+

я +

бэ .

Средняя

приведенная

длина

линий тока в зоне

/ / /

б п

/ / /

= ( б п 2

+

бп 3 )/2 =

(2я

+ obxb +

n

\

III

_

і

о

1

о

ЧЬо

—Л и "кKm

—л и" 2п + а Л

+ 26:э

З о н а

IV. Эту зону

образует

поток

qh

н ,

выходящий

из ниж­

ней

части

стенки

набора. Для

зоны IV

sH

,v

=

h — (т +

с' +

0;

sB

iv

= sa

,v

— xb

=

h — (m +

с' +

t + xb);

s,v

= (sH / K +

sB / K )/2

=

— {2 lh — (m -\- c' + t)\

— xb}/2;

длина линии тока 4—4 в

области

изоляционного материала б и 4

=

а"; б п 4

=

а" +

бэ ; б п ! V

— ( б п 3

+

+

°п4 )/(2

=

(obxb +

я +

d! +

2б3 )/2. Тепловой поток зоны

/ У

— 1

V

_

j

2[/г — ( w + c'

+

t)]

— xb

« Л и - * * в п / у

- Л и

0 f r X f c + „ +

d ' + 2 6 3

•

З о н а

У. Тепловой

поток

этой

зоны

qc,

поступающий

от сред­

шириной с'.

Для зоны V sH у = с';

sB у = с' — б3 ; sv=(sH

у +

sB V)I2

=

=

(2с' — б3 )/2; длина линии тока 4—4 в области дерева б д 4

=

а" +

+

б3 ; длина

линии тока 5—5 в области дерева

б д 5

=

d' -f- V

2б3

=

=

d'

+ 1/ 2б3 =

d' + 1,41б3;

средняя длина линий

тока в

деревян­

ном

бруске

бду =

(б д 4 +

Од5)/2 =

(2d' -4-2,41б3 )/2. Тепловой поток

зоны

V вычисляем

по формуле (129):

п — \

S y

— >

2с' ~ б з

V

—

2 d ' + 2 > 4 1 6 э

'

З о н а

VI.

Ширина наружной поверхности этой зоны sHvi

=

tn,

внутренней

поверхности

sB y/

= 0;

средняя ширина

Syj — (sHvi

+

материала

б и 5

= б и 4 ;

б п 5

d' +

бэ ;

б и в =

V(d')2

+ т2;

б п 6

^

б и 6

+

б3

=

V(d')2

+

т2

+

6S ;

б п VI =

(бпо +

бп в )/2 =

[d'

+

+

V(d')2

+ m 2

+

2б3 ]/2.

Тепловой

поток,

поступающий от

верх­

ней части

стенки набора,

<?Ав =

К

д V I

=

К

6

п 7 /

d' + / ( d ' ) 2 + ^ + 2 S 3

З о н а

VII.

В

эту зону

тепловой

поток

(qSi

h)

поступает

от

участка

обшивки,

расположенного

вблизи

стенки

набора.

Дл я

зоны

VII

S H V

U

— d'\

ширина

внутренней

поверхности

sB

Vu

=

0;

svu

=

(sH

vu +

sB v//)/2 = d'/2.

Длина

линии

тока

7—7

в

области

изоляционного

материала

со

стороны

зоны

VII

равна биУ' = т;

б п 7

«

m +

бэ ;

б п w

/

=

(б п в +

бп 7 )/2 =

(V(d')2

+

т2

+

m + 2бэ )/2-

Тепловой

поток зоны

У/ /

<?s, Л —

К

6nVii

K ( r f ' ) 2

+ m 2

+

m + 263

"

и

З о н а

VIII.

Зону

образует

тепловой

поток

qSi

с,

выходящий

из участка

обшивки,

расположенного

напротив деревянного

бруска

шириной

с; S H V W

=

с; sB v,„

=

с — б3 ;

sy / / / =

(sH w

/ / +

sB

v / / / )/ 2

--=

= (2c — 63)/2. Длина линий

тока

7—7 и 8—8 в области изоляцион­

ного

материала

со

стороны

зоны

VIII

одинакова

и равна Ь^"

=

= б „ 8 7 /

=

m — d;

би у7 / / =

2 ( m — d)!2\

длина

линии

тока

7—7

в области

дерева

6д 7

= d +

К 263

=

d +

1,41 б3 ;

длина

линии

тока

8—8

в дереве б д 8

=

d-\-

б3 ; средняя длина линий тока в

деревянном

бруске

6дуЯ / =

(бд 7 +

бд 8 )/2 =

(2d +

2,41б3 )/2.

Тепловой

поток

зоны

VIII

находим

по формуле

(130):

2 с — б ч

(166)

8 „ у /

\ущ

2(m-d)

2 d +

2,418:

; /

[

я„

+

я д

Я и

^

З о н а

/ X .

В эту зону тепловой поток

(qj

поступает от участка

обшивки,

находящегося

вдали

от

набора;

sH / x

= S B I X

=

SjX

^

= - |

-+- d'

- j - с'^ .

Длина

линии тока 8—8 в изоляционном

материале со стороны з о н ы / X равна бИ 8

=

т; 8И* =

б и 9

=

6 и / х

=

/л;

їх =

т

+ бэ . Неискаженный тепловой

поток через рассматривае­

мую

зону

k = -T[qiJrqs,c

+ q,, h + Та

(qhB

+ qe +

<7f„t

+ qbo

+ Qt + Яь)1

Пример

11. Д л я

обходной

конструкции,

показанной

на рис. 74, а, в и г, опре­

делить

коэффициент

Рб,

учитывающий

относительное

увеличение

коэффициента

теплопередачи вследствие влияния деревянных сухарей, прилегающих к полке

рам­

ного набора, и деревянных брусков,

частично прорезающих

изоляцию

напротив

его стенки. Тепловая сетка для такой

же

приблизительно конструкции

дана

на

рис.

62,

а.

Продольная

рамная балка

набора представляет

собой сварной тавр

размерами:

/ =

10

мм;

hb =

410

мм;

t =

12 мм;

Ъ =

200 мм;

h=

Aft +

t—

422

мм;

b0

=

слоев: m =

260 мм;

п =

/ =

50 мм;

р = b0

+ п =

145 мм. Размеры

брусков и су­

харей: с =

40

мм;

d =

п =

50 мм;

толщина

сухаря

б с =

I =

50 мм;

sA =

70

мм;

s„ = 430 мм.

Толщина

деревянной

зашивки

всюду

одинакова: б 3 =

30 мм.

Кроме

того, дано: Я и

= 0,05 и Яд =

0,15

ккал/м-ч-°С.

Толщина

изоляционного

слоя,

эквивалентного

зашивке,

б э

=

б 3 Я и /Я д

=

ЗО X

X

0,05/0,15=

10 мм. Приведенные толщины слоев: mn

= ш +

б э

= 2 6 0 +

10 =

=

270 мм;

пп=

/ п

= 60 мм;

рп =

р + б э =

145 +

10 =

155 мм.

Толщина

вообра­

В этом примере

примем, что линия тока 4—4 описывает четверть окружности

с центром в точке Оь

и радиусом гь, после чего за кромкой полки переходит в пря­