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: 172

Скачиваний: 6

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

Линейный тепловой поток, проходящий в помещение со стороны сплошной изоляции на участке от конца рибанда до середины стенки,

<3л2 : - ^ { C 3

s h p 2 ( L - # ) +

C 4 [ c h M L - £ ) - 1]} =

 

Р2

 

 

 

 

P2

" Л с і і р ^

; s h p ^ t h p ^ L -

•Я)

(290)

 

Отсюда по выражению (276) суммарный линейный тепловой поток, поступающий в помещение, расположенное со стороны рибанда, получается равным

 

Qn =

 

 

 

k\

 

 

 

х

 

 

 

Qлl +

<2л2 =

-5- (Он

B i )

 

 

 

 

 

 

 

Pi

 

 

 

 

 

 

A sh рх /?

(1 — Б) (ch М

-

1)

Л 2

(1

- f 5 ch

р\#)

th р 2

(L-R)

X

A ch р х Я

+

sh

th p2

(L —

#)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(291)

По соотношению (277) суммарный линейный поток,

проникающий

в помещение, расположенное со стороны сплошной изоляции,

 

<?л =

(Злі +

(?л2 =

(в„ -

в,)

х

 

 

A sh Pi R

(1 — В)

(chPjtf — 1) - І - + М 2 ( 1

-!-Bch

Р ^ )

th М * - - Я )

X

Л ch faR

-j- sh Pi/? th P2

(L —

R)

 

 

 

 

 

 

(292)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сложив выражения (291) и (292), можно убедиться в том, что общий линейный поток Qn, определяемый уравнениями (275) и (278), дей­ ствительно равен сумме частных потоков QM и <2Л [так как k\ + k\ =

= (02 +

h)

АЧ.

 

 

 

 

С увеличением х

количество тепла, передаваемое в

помещение,

вначале

сильно возрастает, но затем приращения теплового

потока

делаются

все меньше и меньше и, наконец, количество передаваемого

тепла приближается к асимптотическому значению.

 

 

Теплопередача через промежуточную стенку будет

тем

больше,

чем выше начальная

разность температур

(8Н —• Oj),

чем

больше

коэффициенты

k, а,

Хс и толщина стальной

стенки бс .

 

 

Полученные общие формулы (275), (287)—(292) справедливы при конечных значениях а, т. е. когда a j= 0 0 . Остальные зависимости справедливы всегда.

Для строгого определения коэффициента теплоотдачи а со сто­ роны неизолированной поверхности стальной стенки необходимо знать ее среднюю температуру. Эту температуру можно найти так же, как и для стенок, освещаемых солнцем (см. § 53), пользуясь теоремой о среднем значении.

Расчетные формулы для стенки, покрытой рибандом и сплошной изоляцией, присев 4= оо можно употреблять и в случае укладки после рибанда деревянного настила толщиной бд , заменяя в приведенных формулах коэффициент а2 на k2, т. е. полагая а2 = k'2 = : кд/8л.

Температуру края промежуточной переборки 8Н, примыкающего к верхней палубе, которая изолирована с двух сторон или покрыта сверху деревянным настилом (рис. 99), можно определять по соот­ ношению

Єн =

\(в' + в"),

где в ' и

в " — температуры

в стальной

палубе со стороны

помещений

с температурами 8'

и 6".

Температуры в ' и в " можно вычислять по выражениям, ана­ логичным формулам (246) и (247):

в'

Мп.н

 

В" =

к в в п . н ft., в

 

Рис. 99. Примыкание промежуточной пе­ реборки к верхней палубе, изолированной снизу и покрытой деревянным настилом сверху.

/ — промежуточная переборка; 2 — верхняя палуба; 3 — деревянный настил

где kB — коэффициент теплопередачи через изоляцию верхней сто­

роны палубы (для деревянного настила kB

----- А,д/8д);

kn

и kH — ко ­

эффициенты теплопередачи для

изоляции

нижней стороны

палубы

в помещениях с температурами

8' и 8"; 8П н

— температура

наруж­

ной поверхности верхней палубы.

 

tH

(t„ — тем­

Для поверхностей,

не освещаемых солнцем, 9П. н =

пература

наружного

воздуха). Если поверхность облучается солн­

цем, то по уравнениям

(32) и (33)

 

 

 

 

 

 

0п.н = *н+Двр = ^н +

 

 

 

 

где А8р — радиационный перепад температур (А8р =

е//ан ).

 

Получим теперь из найденных общих

зависимостей

расчетные

формулы

для различных частных случаев.

 

 

 

 

Стенка, покрытая рибандом и сплошной изоляцией, в случае одинаковых температур в смежных помещениях (см. рис. 98). Расчет­ ные формулы в этом и других частных случаях можно получить непосредственно из найденных выше общих уравнений путем после­ довательной подстановки в них частных значений геометрических, физических и вспомогательных величин х, В, в, Л, В и др., опреде­ ляемых выражениями (252), (256), (246), (247), (265), (270) и характе­ ризующих рассматриваемый случай. В данном частном случае в об­ щее решение следует подставлять

а 2 ф- о о ; ki — k2 — k ; x i = kx -\- kx; x 2 = a 2 + h; 61 = ] / - ^ - ;

 

P - =

 

 

А

-

Ь

Є' =

Є- =

Є = Є 1 = в,; 5

= 0 .

 

 

 

Из

общих

зависимостей

( 2 5 9 ) ,

( 2 6 1 ) ,

 

( 2 7 1 ) — ( 2 7 3 ) ,

( 2 7 5 ) ,

( 2 8 7 ) ,

( 2 8 9 ) ,

( 2 7 6 ) ,

( 2 9 1 ) ,

( 2 8 8 ) ,

( 2 9 0 ) ,

( 2 7 7 ) ,

 

( 2 9 2 ) получаем

следующие

расчетные

формулы:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й

, f t

m

Л c h p t

( f l - * ) + s h p t

( Я - * ) t h p 2 ( £ - / ? ) .

, 9

р

о .

 

h =

в + (ен -

6 )

 

 

л ch р х / ? + sh рх /г th р а ( і . - / ? )

'

( 2

9

, 3 )

 

^2 = в + ( Є н — 0 ) [ А

c h

pi / ?

+ s h

pi / ?

t h p 2 2

(

( L _ ^ ) ] c h R2 ( L _ / ? ) ;

( 2 9 4 >

гЛ = е + (8я—є) ^ c h p l R

+

s h P

l ^ t h p 2

( L - ^ )

 

+

 

fe';

A

t

h p ^

+ t h p 2

( L - ^ )

Ч л -

P l

№

 

^ + t h p 1

/ ? t h p 2

( L - « )

;

( 2 9

5 >

.

( 2

9 6 )

'

 

 

-

 

 

 

fl

 

 

m M s h p t K - H c h p ^ - Q t h

P , ^ - / ? ) .

 

<4ii

—

p

i

( D H

 

о ;

 

л c h px/?

+

sh P!/? t h ps

(L

- / ? )

 

n '

-^Lm

 

 

m

 

 

d

t h

p , (

i -

K

)

 

 

 

 

Ул2 —

p 2

( D H

 

и ;

д

c h

,

s h

 

ш

p 2

(

L _

^

,

 

 

 

 

 

 

A sh p t # + ( c h p x i ? — 1 + —г- Л 2

) t h p 2 (L - R)

 

ki

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

k\

 

1

 

 

<2л = - р у

( 0 H

~

0 )

•

 

 

Л c h р х Я

+

sh

p ^

th

p 2

 

( L -

/ ? )

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2 9 7 )

n"

- i l / f l

 

M

J4 sh p t K + ( c h p ^ -

1) t h p 2

( L — R) .

 

Ч?лі—

p

i

V°H

° ;

Л c h Px/?

f

sh $xR

t h p 2

(L —

R)

 

Г)"

-

J

^ /

f l

 

 

 

 

X t h

p 2 ( £ - K )

 

 

 

 

Ц>л2 -

 

р г

( 0 „

 

o;

A

c h

+

s h

p ^

t h p 2

(

L _

R )

,

 

k„

 

 

 

 

A sh

faR +

^ c h Pi/? —1 + y

- Л 2 | и і р 2 ( І - Я )

 

<2л = -pj-(0H

—

 

6 )

 

 

J d i

p ^ +

s h p u l ? th

p 2

(L-R)

 

•

(298>

Если температуры в смежных помещениях одинаковые, то расчет удобно вести, пользуясь линейным коэффициентом теплопередачи kn. Этот коэффициент равен тепловому потоку, проходящему через 1 пог. м периметра промежуточной стенки в час при разности температур между наружным воздухом и внутри помещений в 1° С. Тогда

Qn = кл (0Н — 8) = &л • А0 ккал/м • ч.

Таким образом

Q = kn-AQ-P ккаліч.

Из выражений (296)—(298) общий и частные линейные коэффи­ циенты теплопередачи оказываются равными:

Л

л - T

+ thрх яthр2 (L-/?)

 

«ямі*-4-

 

A sh

рх Я +

^ch Pi/? — 1 +

Л 3

j th p2

(L — Я)

kjl

 

Л ch Pi/? +

sh Pi/? th p2

(L — #)

 

 

 

 

 

A sh Pitf +

ch Pi/?

— 1 - ] — I -

Л 2

th P2

(L — R)

kn

— Pi

A ch Pxtf +

sh Pi/? th p2 (L — #)

 

- I

« г

Рис. 100. Стенка, изолированная

Рис. 101. Стенка, с одной

стороны

рибандом с

двух сторон

покрытая рибандом, а с другой —

 

 

 

 

неизолированная

 

 

Формулы (293)—(298) справедливы и для стенки,

изолированной

рибандом

с двух

сторон

(рис. 100),

если положить

в них

k2

= а2,

*i = &ї +

k\\ х 2

== а'2 +

« 2 -

 

 

 

 

Эти формулы

можно также употреблять и в тех случаях,

когда

стенка с одной стороны покрыта рибандом, а с другой стороны остав­

лена

неизолированной

(рис.

101), при этом k\ = a2 = a ;

k2 =

= a2 ;

хг = a + k\, и 2

=

a

+ cc2-

сторон

Промежуточная стенка,

изолированная полностью с двух

и разделяющая смежные помещения с различными температурами (рис. 102). Подставляя величины

Р = L \ k\ = а2 = k ; k\ = k2 = k ; x i = x 2 x = k

Pi =

P» = P =

;

 

 

1; e'=f6";

в 1 = : в 2 = : в

fe'9' +

fe"9"

£ = 0

+

fc"

в общие зависимости (266)—(269),

(259),

(261),

(271), (272),

(275),

(287),

(289),

(276),

(291),

(288),

(290),

(277),

(292),

получаем

 

 

 

 

 

t =

t1

=

t2 =

Q + (Qu-Q)

c h

^

х) ;

 

(299)

Qa

= 6c ^P(e„ — 0 ) t h p L

= k' - І -

k"

( 9 H - e ) t h B L ;

 

(300)

 

 

 

 

 

 

 

(2л2 =

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<2л==<Злі =

-у(Є„

— 9 ) t h p L ;

 

 

 

(301)

 

 

 

 

 

 

 

 

<?л2

=

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сл=(2лі

=

y

(6„

— 6 ) t h p i .

 

 

 

(302)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e'(e)

 

 

\

 

 

: "1

1

•,

/iz:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;y>.,:

 

 

 

і

 

 

 

 

 

/ '

Є " ( 9 )

 

 

 

 

 

 

 

 

e"(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 102.

Промежуточная

стенка,

изолиро-

 

 

Рис.

103. Промежуточная

стенка,

ванная

с двух

сторон

на всем протяжении

ее

 

 

изолированная полностью

с од­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной стороны

 

и оголенная

с

дру­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гой

 

 

В рассматриваемом случае понятие о

линейном

коэффициенте

теплопередачи кя теряет смысл, так как

при 6'

Ф 6" нельзя отнести

поток к перепаду температур (0Н

— 0).

 

 

 

 

 

 

 

2,5,

Если безразмерный аргумент гиперболического тангенса 8L ^

то th

BL «=! 1 и расчетные формулы

(300)—(302)

значительно

упро­

щаются:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k'

+ к

 

 

 

<2л =

^ - ( Є н - Є ) ;

0л =

 

- ^ ( Є „ - в ) .

 

 

 

 

] Р - ( Є Н - Є ) ;

 

 

Формулы (300)—(302) можно употреблять и в тех случаях, когда одна какая-либо сторона промежуточной стенки оставляется неизо­ лированной или покрывается сплошным деревянным настилом. Если стенка изолируется только с одной стороны (рис. 103), то в этих формулах следует полагать к'= а'; у. = а'-\- k". Для стенки, покрытой сплошным настилом из дерева, k' — кд/8д.

Промежуточная стенка, изолированная полностью с двух сторон, при одинаковых температурах в смежных помещениях (см. рис. 102). Аналогичным образом можно убедиться, что формулы, приводимые

Смотрите также файлы