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: 169

Скачиваний: 6

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

ниже, являются

частным Случаем

общих уравнений, если положить

в них

 

 

 

R=L\

а 2

k\ — k i ~ k \

Щ = Х 2 = К = k -f- k ;

 

 

р1 =

р а =р =

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6rXc

 

 

 

 

Л =

= 1; Є' = Є" = Є = в ! = в 2 ; В = 0.

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

ch ft (L

 

Л:)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ch

PL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—

(303)

 

 

 

<?л =

6 Л Р ( Є я - 8 ) t h p i

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

(9Н — 9)thpL;

 

 

(304)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<3л2 = 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q; =

=

(9„ -

9) th pL; (305)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 104. Неизолированная про­

 

Q^2 = 0;

 

 

 

 

 

 

межуточная

стенка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qa = Q*\ =

k"

 

 

 

 

 

 

(306)

 

 

^ - ( 9 H - 9 ) t h p L ;

 

 

 

- ^ ± _ _ - t h p _ ;

^

 

= ^ t h p L ;

£ л = ^

th PL.

При PL 5> 2,5

гиперболический

тангенс

th P_

1

и формулы

для общего и частных линейных коэффициентов теплопередачи зна­ чительно упрощаются:

 

 

кл — —

— = ^х6с Я,с ,

kj, = - р - ;

kn

— —р- .

 

 

Формулы (303)—(306) можно употреблять и тогда, когда проме­

жуточная

стенка

 

оставляется

неизолированной

с двух

сторон

(рис.

104),

полагая

при этом

k\ ~

а 2

— а

;

k\

=--• k2

=

а ;

х —

— а '

+ а".

Для

неизолированной

стенки

&Л «=J '\ГЬ,ХС

(а' +

а").

Промежуточные

металлические

стенки,

разделяющие

помещения

с одинаковой температурой и граничащие с наружными стенками, можно не изолировать, если толщина их меньше 2 мм.

Стенка, покрытая рибандом с одной стороны и сплошной изоля­ цией с другой стороны, при различных температурах в смежных помещениях, в случае пренебрежения термическим сопротивлением теплоотдаче 1/а2 (см. рис. 98). Сопротивления теплоотдаче 1/а со стороны оголенных участков стальной стенки лучше всегда учиты-

вать. Ими можно пренебрегать лишь при вынужденной циркуляции воздуха в помещении, т. е. при воздушной системе охлаждения или отопления этого помещения (когда иногда можно принимать коэффи­

циент а = о о ,

так как он достаточно

велик).

 

 

 

 

 

Расчетные формулы для рассматриваемого случая тоже можно

извлекать из общего решения, несмотря на то что он является

особым

и требует дополнительного анализа. Если

не учитывать сопротивле­

ние 1/а2, то расчетные формулы упрощаются,

так как

отношение

характеристик

А = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В данном случае

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а 2 = о о ;

ki=k2

=

k; m = ki-\-ku

х2 = а 2

+ &2 =

с о ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е"-4

 

8 Ф Є"; 0! = —1

,

І

;

в 2

-

2

2

 

 

 

k9

 

 

 

 

k,

4- k,

 

 

 

а, -\- k,

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

"

 

 

 

1 + —т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

h — 6 2

_

B t — 6 '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подстановка этих величин в общие уравнения

(266)—(269), (259),

(261),

(271)—(273),

(275),

(288),

(290),

(277),

(292),

(287),

(289) дает

следующее:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h = в , + (9Н - e l }

s

h P l (

/ ? 7 h M B s

h M

;

 

( 3 0 ? )

 

 

 

 

 

t% = 0';

 

 

 

 

 

(308)

 

 

 

 

 

t* =

Є';

 

 

 

 

 

 

 

Q'^ = Q^I =

(ЄН — в х ) (1 — S) th

;

(310)

 

Q*2 = 0;

 

 

Q ; 1 =

4 ( e H - e 0 ( i - 5 ) ^ M ^ ;

 

 

 

 

 

Q^2

= 0.

 

 

 

 

 

 

В связи с тем что со стороны

обнаженного

участка стальной по­

верхности коэффициент

теплоотдачи

ос 2 =

о о ,

у

конца

рибанда

температурная кривая

меняется

не плавно,

а

преломляется,

т. е.

г,

 

dU , dt«

f

 

dt-i

, r,

dt«

=

Л \

при х = R производная

+

 

[ так как

 

+ 0, а

 

0J .

По этой причине тепловой поток, подходящий внутри стальной стенки к концу рибанда слева, (QJI)^=/^_o =h О не равен потоку,

отходящему от него справа,

(QJ*=«+o ~Qn2 + Флг " 0- Это озна­

чает, что поток тепла (Q„)x=R-O

сразу за концом рибанда входит

в помещение, расположенное

со стороны неизолированной поверх­

ности, через участок, ширина которого равна нулю. Поэтому в тех случаях, когда с одной какой-либо стороны промежуточной стенки коэффициент а,2 = оо, количество тепла, передаваемого в помещение, расположенное со стороны рибанда, надо вычислять по следующему уравнению теплового баланса:

Линейный тепловой поток, подходящий к концу рибанда по сталь­ ной стенке вследствие ее высокой теплопроводности,

Следовательно, линейный тепловой поток, проходящий через стальную промежуточную стенку в первое помещение, расположен­ ное со стороны рибанда,

c h p ^ + B + i i - d + B c h p ^ )

£ = - p f (е « - ® о

s i b

•

( 3 1 1 }

Стенка, покрытая рибандом и сплошной изоляцией, при одина­ ковых температурах в помещениях в случае пренебрежения терми­ ческим сопротивлением теплоотдаче (см. рис. 98). Обычно принимают коэффициент аг = оо для упрощения расчетных формул. По усло­ вию

 

« 2 =

О О ;

k'[ = k2 = k\

X j = k\ -f-

k"\

 

 

 

x2 = a 2 + £" =

°o;

Pi = "|/"-

 

 

 

f~

= oo;

Л =

-£- = 0;

Є' =

0" = Є =

Є 2

= в 2 ;

5 = 0.

Ас

 

 

Рг

 

 

 

 

 

 

Подставляя эти величины в общие зависимости

или в

формулы

для предыдущего случая,

получаем

 

 

 

 

 

 

*і = Є + (9Н -

е ) 8

^ - * * ;

 

 

(312)

 

 

 

U

=

0;

 

 

 

(313)

 

 

 

tR

=

в;

 

 

 

 

Q* =

бс Хс Р 1

(9Н -

9) cth faR = Й -4-^(9н -

в) cth №;

(314)

 

 

 

 

 

 

Pi

 

 

 

Q; = Q;i = | L ( 9 H - 0 ) t h ^ - ;

(315)

<3л2 = 0;

s h p t #

 

 

 

<3л =

QM

+ (<Эл)*=* +

<3л2 =

(Єн -

Є)

s h p ] / ? fe- .

(316)

 

Из выражений

(314)—(316)

вытекает, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

ch pt R - f

~

 

 

 

 

 

Последние уравнения,

кроме формул (315) и (316), можно

приме­

нять

и при двустороннем

рибанде

(см. рис. 100), полагая k2 = &ъ

а2

— а 2

= о о ;

хх

= k\ +

&ь

х 2

= ос2

+

а 2

=

о о .

Предлагаемая

методика

расчета

позволяет

определять

частные

потоки

Q„, Qn

и

в этом

случае. Если коэффициенты

теплоотдачи

весьма

велики

(а

=

с ю )

с двух сторон стенки, то можно принимать,

что количество

тепла

(QJX=R,

подходящее по стальной стенке к концу двусторон­

него рибанда, в дальнейшем распределяется поровну между

двумя

помещениями. Потоки, равные (Q„)x=R/2,

проникают в помещения

сразу за концом рибанда через участки,

ширина которых

равна

нулю. Тогда линейные тепловые потоки, передаваемые стенкой в каждое отдельное помещение, можно вычислять по уравнениям

 

ch Pitf

<Эл — Qni + ~Y (QM)x=R + <3л2

k,

= -pj- (8„ — 0)

 

c h p ^ '

k'i — ki

2k,

s h ^ R

1

<Эл = <Эл1 + "~ + <Эл2 - Pi~ (0 н - ' Є) ShPiP

Порядок учета тепла, вносимого промежуточными палубами и переборками. Пользуясь предложенными формулами, можно выбрать наилучший вариант изолирования промежуточной стенки путем

сравнительного анализа теплопритоков через нее.

 

 

 

Формулы

(271),

(272),

(293),

(294),

(299),

(303),

(307),

(308),

(312) и (313)

позволяют определять температуру

промежуточной

стенки в любом месте ее. В практических

расчетах

их употребляют,

например, для вычисления температур головок

и ножек пиллерсов,

примыкающих

к промежуточным

палубам.

 

 

 

 

Смотрите также файлы