<<
>>

Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при ламинарном режиме

Для нахождения коэффициента среднего конвективного теплообмена для ламинарного режима движения воздуха в вентилируемом воздушном пространстве используем формулу из работы [107]

где ^эк.

и l- эквивалентный диаметр и высота вентилируемого воздушного пространства, м; Рг/Ргповер. - величина, учитывающая физические свойства среды в середине и у поверхности вентилируемого воздушного пространства Для воздуха Pr/ Ргповер. = 1; Pr - критерий Прандтля. Значения критерия Прандтля изменяются в зависимости от температуры воздуха и приведены ниже [96]:
Температура воздуха, оС 0 -10 -20 -30
Критерий Прандтля 0,707 0,712 0,716 0,723

Из уравнения (2.4) после подстановки в него формулы (2.3) получаем уравнение для определения коэффициента среднего конвективного теплообмена в середине вентилируемого воздушного пространства в зависимости от скорости ветра менее или равной 7 м/с, и скорости воздушного потока в нем, а также высоты его расположения на вентфасаде [169]

где λвоз- теплопроводность воздуха, Вт/(м оС). В зависимости от температуры теплопроводность воздуха принимается по таблице 2.9

Таблица 2.9 - Значения теплопроводности воздуха при различных температурах

[96].

Температура воздуха, °С 0 - 10 - 20 - 30
Коэффициент теплопроводности воздуха, Вт/(м°С) 0,0244 0,0236 0,0228 0,022

Полученное уравнение (2.5) позволяет при ламинарном режиме определить коэффициент конвективного теплообмена в вентилируемом воздушном пространстве при различной высоте его расположения в конструкции вентфасада

в зависимости от скорости ветра.

Рисунок 2.9 - Характер изменения коэффициента теплообмена конвекцией в вентилируемом воздушном пространстве толщиной 0,06 м и шириной 1м при ламинарном движении воздушного потока на различной высоте его расположения на вентилируемом фасаде в зависимости от скорости ветра при температуре наружного воздуха минус 10 оС

На рисунке 2.10 представлен характер изменения коэффициента конвективного теплообмена при различной высоте расположения вентилируемого воздушного пространства по высоте здания в зависимости от скорости ветра. Как видно из графиков, ламинарный режим течения воздуха наблюдается при скоростях ветра до 0,6 м/с. При этом при одинаковой скорости ветра в отмеченном диапазоне с увеличением высоты с 10 до 80 м коэффициент ак.воз.призменяется на 0,15 -0,2 Вт/(м2°С) при температурах наружного воздуха t∏=-10 оС, t∏ =-20 оС и t∏=- 30 оС (рисунок 2.10, 2.11 И 2.12).

Рисунок 2.10 - Характер изменения коэффициента теплообмена конвекцией в вентилируемом воздушном пространстве толщиной 0,06 м и шириной 1м при различной высоте его расположения на вентилируемом фасаде в зависимости от скорости ветра при наружной температуре минус 20 оС

Рисунок 2.11 - Характер изменения коэффициента теплообмена конвекцией в вентилируемом воздушном пространстве толщиной 0,06 м и шириной 1 м при различной высоте его расположения на вентилируемом фасаде в зависимости от скорости ветра при наружной температуре минус 30 оС

Анализ зависимости коэффициента конвективного теплообмена в вентилируемом воздушном пространстве от температуры воздуха показал, что при ламинарном режиме движения воздушного потока температура наружного воздуха практически не влияет на его величину (рисунок 2.12).

Основным фактором, влияющим на конвективный теплообмен в воздушном пространстве вентфасада является скорость ветра.

я

Рисунок 2.12 - Характер изменения коэффициента теплообмена конвекцией в вентилируемом воздушном пространстве толщиной 0,06 м и шириной 1 м от

температуры наружного воздуха при различных скоростях ветра

На рисунке 2.13 показано изменение коэффициента теплообмена конвекцией в вентилируемых воздушных пространствах различной толщины на высоте 30 м в зависимости от скорости ветра. Анализ представленных зависимостей показал, что при увеличении толщины вентилируемого воздушного пространства численное значение коэффициента конвективного теплообмена ак.воз.пр. несколько уменьшается. Так, при увеличении толщины воздушного пространства вентфасада от 0,06 до 0,1 м при скорости ветра 0,3 м/с величина коэффициента конвективного теплообмена меняется с 2,02до 1,92 Вт/(м2 0С). Однако определяющим фактором в этом случае является скорость ветра.

Полученные значение коэффициента конвективного теплообмена в воздушном пространстве вентфасада показали, что при ламинарном режиме движения воздуха он зависит от числа Рейнольдса и температуры наружного воздуха.

Рисунок 2.13 - Изменение коэффициента теплообмена конвекцией при ламинарном режиме движения воздуха в вентилируемых воздушных пространствах вентфасадов различной толщины на высоте 30 м в зависимости от скорости ветра.

Рисунок 2.14 - Коэффициент теплообмена конвекцией в вентилируемом воздушном пространстве толщиной 0,06 м при ламинарном режиме движения воздуха от значения числа Рейнольдса при температуре наружного воздуха: 1 - минус 10 оС (верхняя линия); 2 - минус 20 оС (средняя линия); 3 - минус 30 оС (нижняя линия)

Анализ величины коэффициента теплообмена конвекцией в вентилируемом воздушном пространстве от числа Рейнольдса (рисунок 2.14) позволила установить, что при ламинарном режиме течения воздуха ак.воз.пр. изменяется от 1,5 до 2,3 Вт/(м2°С).

2.3.2

<< | >>
Источник: УМНЯКОВА НИНА ПАВЛОВНА. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ СПЕЦИФИКИ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва - 2019. 2019

Еще по теме Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при ламинарном режиме:

  1. Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при турбулентном режиме
  2. Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при переходном режиме
  3. Конструкция вентфасада с перфорированной отражательной теплоизоляцией и метод расчета влажностного режима воздушного пространства
  4. ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ АЭРОЗОЛЕЙ В ВЕНТИЛИРУЕМОМ ВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ КОНСТРУКЦИИ ВЕНТФАСАДА
  5. 2.4 Расчет параметров теплообмена в воздушных пространствах конструкций вентфасадов
  6. Моделирование процессов конвективного теплообмена в конструкциях вентилируемых фасадных систем с учетом скорости ветрового воздействия и режимов движения воздуха
  7. Расчет температуры в воздушном пространстве конструкций вентфасадов
  8. 2.2 Особенности процессов теплообмена в конструкциях с вентилируемыми воздушными пространствами при учете скорости ветрового воздействия
  9. Моделирование теплопотерь в конструкции вентфасада с учетом скорости ветра и термического сопротивления вентилируемого воздушного пространства с отражательной теплоизоляцией
  10. 7.1 Конструкций вентилируемых фасадов с воздушными пространствами
  11. Перемещение твердых частиц аэрозолей в воздушных пространствах конструкций вентилируемых фасадов
  12. Математическое моделирование конструкций вентилируемого фасада с воздушным пространством методом конечных элементов
  13. Анализ методов расчета и экспериментальных исследований конструкций наружных стен с замкнутыми и вентилируемыми воздушными пространствами