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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 183

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Изоляция, содержащая воздушные прослойки. Рассмотрим поря­ док определения коэффициента теплопередачи kcp для обходной конструкции с воздушной прослойкой (рис. 92, а), расположенной со стороны зашивки, которая плотно прилегает к изоляции гофра.

Сначала по формулам (228)—(230), (221) вычисляем коэффициент k для расчетной конструкции (рис. 92, б) без воздушной прослойки и зашивки. После этого можно учесть тепловое влияние последних.

S)

•5 5

7 Ж Et 4 44:

1-І

4 =

—r — г -

іі

і „ _

Л

Э)

1-І

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т~~Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г ' j

 

 

Рис.

92. Изоляция

гофров

с воздушными прослойками

Средний

коэффициент

теплопередачи

для

участка шириной

В = 2п +

Ьг +

с, где зашивка

плотно

прилегает

к изоляционному

материалу,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k -

—

^ —

 

 

 

 

 

 

 

І . л.

А

"

 

 

На

участке

шириной

 

k

'

х3

 

воздушной прослойкой,

s — В,

занятом

средний

коэффициент теплопередачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

Т + Я»..п +

Значения

термических сопротивлений воздушных

прослоек

RB„

приведены в

§ 10.

 

 

 

 

 

 

Для

конструкции в

целом

 

 

 

 

 

 

КР = 4 №

+ К (s -

в)} = k„ + (k3

- К )

~ .

 

 

Для обходной конструкции с зашивкой, установленной

на

неко­

тором

расстоянии от

изоляции

гофра (рис.

92, в,

г, д),

коэффи­

циент kCD можно определять следующим путем. Вначале по фор­ мулам (228)—(230), (221) находим k для расчетной конструкции, показанной на рис. 92, б (т. е. без учета воздушной прослойки, поперечного бруска обрешетника и зашивки). Затем при необходи­ мости можно учесть прослойку, обрешетник и зашивку.

Средний коэффициент теплопередачи для сечения / — /

(рис. 92,

г)

на

участке,

занятом продольным деревянным

бруском

шириной

с,

 

 

 

 

 

= -

 

І

 

б " '

 

 

 

 

< 2 3 2 >

 

 

 

 

 

 

k

Ад

 

А 3

 

 

 

 

 

 

 

где

б д — толщина поперечного деревянного

бруска, м.

 

 

s—с,

Для сечения /—/ на участке, занятом прослойкой шириной

средний коэффициент теплопередачи knl

можно вычислять

по

фор­

муле (231), а для всего первого характерного

участка, выделяемого

сечением

/—/, этот коэффициент составляет

величину

 

 

 

 

 

 

 

^1

— кп1

~ Ь

( ^ д і

knl)

 

— •

 

 

 

 

 

 

Средний

коэффициент

теплопередачи

 

/гд 2

для

сечения

/ / — / /

(рис. 92, д) на участке шириной В находим

по выражению

(232);

для

сечения

/ / — / / на

участке

шириной

 

s—В

 

 

 

 

 

 

 

 

^ п 2

—

~~\

 

х

 

 

5

•

 

 

 

 

 

 

Средний коэффициент теплопередачи для всего второго типового

участка,

выделяемого

сечением

/ / — / / ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^2

—

^ п 2 ~Т~ ( ^ д 2

^ п г )

~

•

 

 

 

 

 

 

 

Для

конструкции в целом

(рис. 92,

в,

 

г,

д)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ с р

— ^1

~Г

(^2

^ l )

 

—г

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

где s'n и s' — ширина

и

шаг

деревянных

брусков,

перпендикуляр­

ных к гофрам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воздушная прослойка, поперечные

бруски

и зашивка

незначи­

тельно уменьшают коэффициент теплопередачи. Поэтому прибли­

женно можно

полагать kcp

kx

knl

<=& k.

Рассмотрим

конструкцию (рис. 92,

е)

с воздушной прослойкой,

расположенной

со стороны

гофрированной

стенки. Расчет выносной

20 Ю. Ф . Н е с т е р о в

305

изоляции, по существу, сводится к определению коэффициента k для расчетной конструкции, показанной на рис. 92, ж. Последнюю

можно рассчитать известным

способом — по зонам, перпендикуляр­

ным к зашивке (см. § 42).

sr

==

(bt

+ Ь2)12,

 

 

Средняя

ширина

гофра

деревянного бруска

sa

= (Cl +

с2)І2.

 

 

 

 

 

 

участке шириной s,

 

Средние

коэффициенты теплопередачи: на

 

 

 

k

-

 

 

'

•

 

 

 

 

 

 

k

+

Яд

 

 

на

участке

шириной

s — (sr

+

sK)

 

 

для всей конструкции

kcp = 4 і ^ г + * д « Д +

[S — ( S r + S A ) ] |

=

= *„ + ( ^ - ^ ) т + ^ д - ^ ) ^ - "

Приближенно &с р ^ kn ^ k.

Сопоставление расчетных значений k с опытными, полученными методом ЭТА, показывает, что точность предлагаемого метода состав­ ляет 3—5% для изоляции, перекрывающей гофры, и 3—7% для изоляции, обходящей гофры.

Расчет не исключает необходимости введения поправок, учиты­ вающих влияние крепежных деталей, продувания изоляции, несо­

вершенства

изоляционных работ и т. д. (см. § 57).

 

 

§ 52

 

 

Определение линейного

 

 

коэффициента теплопередачи

 

через изоляцию пиллерсов,

мачт

 

и других цилиндрических стоек

Рассмотрим метод определения линейного коэффициента теплопередачи по зо­

нам тепловых

потоков для современных изоляционных конструкций

пиллерсов,

мачт, температурных, воздушных и измерительных трубок, капилляров дистан­ ционных термометров, термореле и т. п. [54]. Этот метод, разработанный на основа­ нии исследования тепловых сеток методом ЭТА, является общим, так как позволяет рассчитывать изоляционные конструкции пиллерсов любой формы. Другая особен­ ность расчета состоит в том, что он дает возможность учитывать влияние брусков обрешетника для крепления зашивки.

При определении коэффициента теплопередачи нет необходимости рассматривать изоляцию пиллерса по всему контуру. Достаточно выделить только периодически повторяющийся участок, ограниченный линиями симметрии изолированного пил­ лерса. Последние всегда Являются линиями тепловых потоков.

Трубчатый пиллерс в круглой зашивке (см. рис. 6). Общее пред­ ставление о тепловой сетке для цилиндрической однородной стенки дает рис. 7. Линейный коэффициент теплопередачи через изоляцию трубчатого пиллерса в круглой зашивке, отнесенный к 1 пог. м его высоты, можно определять по точной формуле (14) или приближен­ ной (15).

Трубчатый пиллерс в круглой зашивке с продольным расположе­ нием обрешетника (рис. 93, а ) . На рис. 93, б изображена расчетная схема для периодически повторяющегося участка, т. е. для четверти

S)

*3

 

 

к

 

—

Рис. 93. Трубчатый пиллерс в круглой зашивке с продольным расположе­ нием брусков обрешетника.

/ — пиллерс; 2 — изоляционный

материал;

3—зашивка

(из

оксидированного

дюр­

алюминия толщиной б = 0,8 —1,0 мм или фанеры,

6 =

3 мм); 4

— сосновый

брус;

5 — стальная

крепежная

планка,

6 = 3

мм

 

 

сечения

изолированного

пиллерса. Линейный

коэффициент

тепло­

передачи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

пс

.

л (R + #3) — пс

ккал/м -ч-°С,

 

 

 

 

I

1

_і_ _|_ Із_ +

j _

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хи

Х3

а н

 

 

где R и R3

— наружные

радиусы тела стального пиллерса и за­

шивки,

м;

с — ширина деревянного

бруска обрешетника,

м; п —•

число брусков;

а н — коэффициент теплоотдачи

от наружной

поверх­

ности зашивки

к воздуху

в помещении,

ккал/м2-ч-°С.

 

Трубчатый пиллерс в многоугольной зашивке с продольным рас­

положением

обрешетника

(рис. 94,

а) . Периодически повторяю­

щийся участок изолированного пиллерса, разбитый на зоны, пока­

зан

на рис. 94,

б. Половина

центрального

угла

многоугольника

а = 36072/г,

где п — число сторон. Половина

ширины грани

А —

=

(R + / +

б3 ) tg а. Расстояние от центра пиллерса до ребра

мно­

гогранника

L =

Л / s i n a .

тока 1—/ является

 

 

 

Схематизированная линия

линией раздела

зон. Поэтому она одновременно принадлежит как области дерева,

20* 307

Смотрите также файлы