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: 203
Скачиваний: 6
ш-ш
|
|
|
|
|
|
|
|
; П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш |
|
|
|
|
|
|
|
|
1V |
12 |
і) г |
'073. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
№ •i'ltri |
f/2 |
|
|
|
|
|
|
|
Пи |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Щ оь |
|
|
|
|
|
|
|
|
It |
|
|
Ш |
|
|
|
П-П |
|
|
|
|
lb |
|
|
|
|
s'/z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
1 |
|
|
|
|
Is |
|
|
|
1 Я |
|
Ш |
|
|
|
|
|
|
|
ш |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. |
74. Изоляция |
пересекающегося |
набора: |
|
|
|
|||
По |
|
/hi f |
\ |
||||||
а — поперечное сечение, в которое |
попадает |
|
изоля |
|
|
||||
ция, обходящая продольный рамный набор, с дере |
|
|
|
|
|||||
вянными брусками, частично прорезающими изоля |
|
|
|
|
|||||
ционный слой у стенки балки, и деревянными |
суха |
|
|
|
|
||||
рями, |
прилегающими |
к ее полке; |
б — продольное |
|
|
|
|
||
сечение, в которое попадает изоляция, перекрываю |
|
|
|
|
|||||
щая обычный поперечный набор, с боковыми брус |
|
|
|
|
|||||
ками, |
не прилегающими к стенке |
профиля, |
и стальными |
крепежными планками; |
|||||
в— разбивка на зоны для участка обходной конструкции, расположенного между сухарями; г — схема прохождения тепла на участке, содержащем сухарь
в полку набора, движется внутри стальной полки, а затем выходит из нее^(образуя
зону |
V) |
и отклоняет |
в сторону обшивки поток, идущий от стенки (в зоне IV). |
При |
этом |
радиус наибольшей дуги окружности гь следует вычислять по формуле |
(145), |
||
а длину |
участка 60, |
на котором тепловые потоки не выходят из стальной полки, — |
||
по выражению (146). Из равенства термических сопротивлений, указанного выше, четверть длины окружности L&/4 = я/7,/2 = Ь0.
Тепловые сетки и табл. 9 подтверждают, что линии тока можно проводить по окружностям, так как ширина потока, выходящего из полки в сторону обшивки
корпуса, |
хь |
гь. |
|
|
|
Для |
заданной конструкции |
|
|
||
|
|
г и = |
2 |
Ь = |
2 |
|
|
я |
— 95 = 60,5 мм и |
||
|
|
* |
о |
я |
|
e»=(i—s-J^.^O—|-)9 B e 3 4 -5 *"-
Вычислим отдельные потоки, которые проникают через первый типовой участок, расположенный между сухарями (рис. 74, в).
Выходящий из обшивки корпуса судна тепловой поток зоны /
Qs — |
*'-~Y(f |
+ |
Ь ) - п - б а |
|
||
тп |
+ У т.2 + р 2 + 6Э |
|
||||
|
|
|||||
2700 — |
(10 + |
200) — 50 — 30 |
ктл/ч.°С. |
|||
= 0,05 |
= = = = = = = |
|
= 0,217 |
|||
270 + |
/ 2 6 0 2 |
+ 1452 |
+ |
10 |
|
|
Поступающий от верхней |
части стенки |
набора и образующий зону / / тепловой |
||||
поток |
|
|
|
|
|
|
|
и |
У " т а + р 2 + р + 2б э |
|
|||
: 0,05 |
— |
|
|
= 0,0281 |
ккссл/ч-°С. |
|
/ 2 6 0 2 + |
145а |
+ |
145 + |
2-10 |
|
|
Тепловой поток третьей зоны qc, выходящий из средней части стенки и проходя щий через деревянный брусок, можно вычислять по формуле (166), заменяя в ней размер т—d на толщину изоляционного слоя между стенкой и бруском, равную ширине Ь0:
|
2Ь0 |
, 2 d + 2,4163 |
||
|
Ли |
Яд |
|
|
|
2-0,04 — 0,03 |
= 0,0101 ккал/ч-°С. |
||
2 0,095 |
, 2-0,05 + 2,41-0,03 |
|||
|
||||
0,05 |
1 |
0,15 |
|
|
Выходящий из нижней части стенки набора и образующий зону IV тепловой поток
|
|
|
2{hb-m-c)-rb |
|
|
^ |
|
|
и |
Рп + б Ь + |
6о + |
" п |
|
п п с |
2 (410 |
—260 —40) —60,5 |
|
о г |
||
= ° ' ° 5 |
155 |
+ 34,5 |
+ 95 + 60 |
= |
° ' ° 2 3 1 |
°С" |
Поток зоны V, выходящий из поверхности полки, обращенной к обшивке,
а |
= |
х |
|
|
' ь |
|
|
= |
0,05 |
|
, |
6 0 , 5 |
|
= |
0,0281 |
ккал/ч-°С. |
||
*° |
и |
~2 ио г- "п |
|
|
|
|
2 95 + 60 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Потоки |
тепла |
qt |
и |
qt,, |
выходящие |
из кромки |
полки и самой полки набора и |
|||||||||||
образующие |
зоны |
VI |
и |
V I I , вычисляем |
по выражениям |
(165) и (164): |
||||||||||||
|
|
|
|
|
qt |
= |
K |
|
|
У |
+ |
1 + |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
" Пп + VP + " 2 |
+ « з |
|
|
|||||||
|
|
= |
0,05 |
|
2-12 + |
50 + |
3 0 _ _ = |
0 |
7 |
0 к |
к а л / ч . о С . |
|||||||
|
|
|
|
|
6 0 + К 5 0 2 + 502 + 10 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
q |
|
% |
_ ^ |
Ь |
± п + Ъ |
|
|
= |
|
|
|||
|
|
|
|
|
b |
|
|
и |
/ / 2 |
|
+ « 2 + /п + б э |
|
|
|
||||
|
|
= |
о (И |
/ |
200 + |
50 + |
30 |
= |
0 |
0 9 9 |
5 |
|
^ |
|||||
|
|
|
|
|
)А502 |
+ |
502 + |
60 + |
10 |
|
|
|
|
|
||||
Из табл. |
8 по размерам |
т„/1г = |
0,64; |
l„/h = |
л п /Л = |
0,14 |
и / п = « п = 60 лш |
|||||||||||
выбираем значение поправки на падение температуры в стальной балке набора для
первого участка: |
Тп = |
0,85. Дл я второго участка |
из этой же таблицы |
при mn/h |
= |
||||||
= 0,64; |
n„/h = |
0,14; |
ln2/h = 26,7/422 = 0,06; пп |
= 60 мм и / П 2 |
= |
26,7 мм |
по |
||||
правка Т'п = 0,80. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент теплопередачи для первого характерного участка, |
выделяемого |
||||||||||
сечением |
/ — / (см. рис. 74, в), |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ki |
= — fas + г п (<0m + |
& + |
9лн + |
яьо + qt |
+ яь)] = |
|
|
|
||
|
2,700 [0,217 + |
0,85 (0,0281 + |
0,0101 + 0,0231 + |
0,0281 + |
0,0370 + |
|
|||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
0,0995)] = 0,303 |
ккал/м2-ч.°С. |
|
|
|
|
||
Через второй типовой участок, содержащий деревянный сухарь (рис. 74, г), проникают в основном те же потоки. Иными будут только потоки, образующие зоны V I — V I I I и проходящие через сухарь.
Тепловой поток зоны VI, поступающий от кромки полки,
q'=\a— |
и п„ |
= 0,05-1- = |
0,0\ккал/ч-°С. |
' |
60 |
|
Выходящий из угла между кромкой полки и самой полкой поток зоны V I I
|
<7у = |
Яд |
|
|
/ + |
б 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
n + Vl2 |
+ n» + ( l + Vr 2) б 3 |
|
|
|||||
= |
0 ' 1 S o + K 5 0 ^ + ( l + l , 4 1 ) 3 ^= |
0 ' 0 6 2 1 К т Л І Ч - ° С - |
||||||||
Поток зоны |
V I I I , идущий от полки |
набора |
в сторону |
зашивки, |
|
|||||
|
дь = К Yl2 |
|
Ь + я + б3 |
|
|
|
|
|||
|
+ |
n2 + 8c + (1 + Г 2 ) б 3 |
|
|
||||||
= |
Л |
2 0 0 + 50 + 30 |
„ 0 |
_ |
клал |
, |
0 „ |
|||
0,15—7: |
+ 502 |
+ |
— |
= 0 , 2 1 7 |
|
ч-°С. |
||||
|
/ 5 0 2 |
50 + |
2,4 Ь 3 0 |
|
|
|
|
|||
Для |
второго |
участка, |
выделяемого |
сечением |
/ / — / / , |
|
||||
h = ^r [Я, + |
К |
(яНв |
+ Яс + qhH + |
ЯЬо |
+ я\ |
f |
Яу |
+ Яь)\ = |
[0,217 + |
|
|
-1-0,80(0,0281 4-0,0101 +0,0231 +0,0281 + 0 , 0 1 + |
0,0621 + |
||||||||
|
|
|
|
+0,217)] = 0,385 |
ккал/м*-ч-°С. |
|
||||
Для |
обходной |
изоляционной конструкции |
в |
целом |
|
|||||
k , |
= |
+ |
= |
0,303 - 0,43 + у |
|
0,07 |
= 0,314 |
ккал/м^С |
||
|
sH |
+ |
Ї Д |
0,43 + 0,07 |
|
|
|
|
||
Чтобы определить (Зб, необходимо знать коэффициент теплопередачи k" для заданной конструкции без брусков и сухарей. Большинство тепловых потоков, проникающих через такую конструкцию, опять не изменится. Иным будет только поток ць, выходящий из всей поверхности стенки (ср. с рис. 58, б). Поток, посту пающий от стенки набора, если напротив нее нет деревянного бруска,
|
. |
|
2hb — т — б3 — гь |
|
|
|
|
Яи — л и —======== |
|
= |
|
||
|
|
V т2 |
+ р2 + бэ + б6 + Ь0 + п„ |
|
|
|
п п к |
2-410 - |
260 - |
30 - 60,5 |
„ п , 7 0 |
. |
0 _ |
= 0,05—============= |
|
= |
0,0472 |
ккал/ч |
-°С. |
|
V2602 |
+ 1452 |
+ 10 + 34,5 + 95 + 60 |
|
|
|
|
Коэффициент теплопередачи для рассматриваемой обходной конструкции при условии, что она не содержит брусков и сухарей,
к" = J - [я, + Тп (ян + яьо + Яі + Яь)) = -gjgg- [0,217 +
+ 0,85 (0,0472 + 0,0281 + 0,0370 + 0,0995)] = 0,294 |
ккал/м2-ч-°С. |
Учитывающий относительное влияние деревянных крепежных брусков и су харей коэффициент
оk' 0,314
Пример 12. Рассчитать средний коэффициент теплопередачи kcp для изоляции палубы (рис. 74, а и б), которая подкреплена пересекающимися бимсами и карлингсами. Исходные данные для расчета взять из примеров 9 и 11.
Наложение тепловых потоков, проникающих через элементы поперечного и продольного набора, будем учитывать добавочным коэффициентом теплопередачи ДА' (§ 32).
По выражению (ПО) определяем коэффициент теплопередачи для плоской многослойной стенки, изолирующей обшивку корпуса между бимсами и карлингсами,
й0 |
= - ^ - = |
^ = ° А = 0,185 |
ккал/м2-ч-°С. |
|
та |
0,27 |
|
Из примера 11 коэффициент теплопередачи для изоляции, обходящей карлингс (рис. 74, a), k' = 0,314 ккал/м*-ч-°С. При определении этого коэффициента условно предполагалось, что изоляционная конструкция бимсами не прорезана.
По уравнению (111) рассчитываем добавочный коэффициент теплопередачи, учитывающий дополнительные тепловые потоки через продольные рамные балки набора,
\k' |
= |
k' — ku = 0,314 — 0,185 = 0,129 |
ккал/м2-ч-°С. |
Из примера |
9 |
для изоляции, перекрывающей |
бимсы (рис. 74, б), к = |
= 0,290 ккал/м2 - ч-°С. Этот коэффициент вычислялся при условии, что нет карлингсов.
