<<
>>

2.2 Особенности процессов теплообмена в конструкциях с вентилируемыми воздушными пространствами при учете скорости ветрового воздействия

Для исследования процессов теплообмена, происходящих в вентилируемом воздушном пространстве, вычислим значения критерия Рейнольдса по зависимостигде d- линейный размер воздушного пространства,

м; ивоз.пр.

- скорость движения воздуха в вентилируемом воздушном пространстве, м/с; υ - кинематическая вязкость воздуха, м2/с [160]. Прямоугольное сечение вентилируемой воздушной прослойки заменим эквивалентным диаметром который характеризуется отношением периметра к площади сечения вентилируемой воздушной прослойки[107], при этом скорость

воздуха в действительном и условном сечении будут одинаковые. Величина критерия Рейнольдса для вентилируемого воздушного пространства в

зависимости от его толщины и ширины при различных скоростях движения воздуха будет вычисляться по зависимости:

где δ и в- толщина и ширина вентилируемого воздушного пространства, м.

В соответствии с работой [107] при значениях числа Рейнольдса менее Яе = =2∙103движение воздуха в воздушном пространстве будет проходить в ламинарном режиме. При числе Рейнольдса более Яе > 1∙104в воздушном пространстве будет наблюдаться турбулентный режим. В диапазоне чисел Рейнольдса от Яе = 2∙103до Яе = 1∙104режим движения воздуха в воздушном пространстве вентфасада будет переходный [107].

В результате проведенных расчетов были получены значения числа Рейнольдса для воздушных пространств толщиной 0,06-0,15 м, приведенные в таблицах 2.6 и 2.7 и в приложении 1.

Как видно из таблиц, в вентилируемых воздушных пространствах наблюдается ламинарный, переходный и турбулентный режимы движения воздушного потока. При увеличении толщины воздушного пространства незначительно уменьшается ламинарный и повышается турбулентный процессы.

Проведенные расчеты по определению критерия Рейнольдса показали, что в вентилируемых воздушных пространствах с сечением 0,06х1,0 м и высотой 3 м в зависимости от скорости ветра и температуры воздуха - скорости движения воздушных потоков могут соответствовать ламинарному, переходному режимам (таблица 2.6); при размере вентилируемого воздушного пространства в горизонтальном сечении 0,15х1,0 м и высоте 3 м - скорости движения воздушных потоков могут соответствовать ламинарному, переходному к турбулентному режимам (таблица 2.7). Изменение протяженности воздушного пространства вдоль поверхности стены с 1 до 3 м практически не изменяет соотношение ламинарных, переходных и турбулентных процессов.

Таблица 2.6 - Значения чисел Рейнольдса в вентилируемом воздушном пространстве толщиной 0,06 м

Температура воздуха, ‰, 0C Кинематическая вязкость, ν 106, м2 Высота,

м

Скорость ветра, м/с
0,1 0,5 0,8 1 1,5 2 3 5 7
0 13,28 0 770 1610 2000 2220 2680 3050 3680 4660 5660
-10 12,43 10 832 1720 2140 2370 2860 3260 3930 4970 5810
-20 11,6 0 881 1850 2290 2540 3060 3500 4210 5330 6220
-30 10,8 0 947 1990 2460 2730 3290 3760 4530 5730 6680
0 13,28 30 842 1760 2190 2430 2920 3340 4020 5090 5940
-10 12,43 0 899 1890 2340 2590 3120 3570 4300 5440 6350
-20 11,6 0 963 2020 2510 2780 3350 3820 4610 5830 6800
-30 10,8 0 1030 2170 2690 2980 3600 4110 4950 6290 7300
0 13,28 60 887 1860 2310 2560 3080 3520 4240 5360 6260
-10 12,43 0 948 1990 2470 2730 3290 3760 4530 5730 6690
-20 11,6 0 1020 2130 2640 2930 3530 4030 4860 6140 7170
-30 10,8 0 1090 2290 2840 3150 3790 4330 5210 6600 7700
0 13,28 80 911 1910 2370 2630 3170 3620 4360 5510 6430
-10 12,43 0 974 2040 2530 2810 3380 3860 4650 5890 6870
-20 11,6 0 1040 2190 2720 3010 3630 4140 4990 6310 7360
-30 10,8 0 1120 2350 2920 3230 3890 4450 5360 6780 7910

Таблица 2.7 - Значения числа Рейнольдса в вентилируемом воздушном пространстве толщиной 0,15 м

Температура воздуха, t∏, 0C Кинематическая вязкость, ν 106, м2 Высота,

м

Скорость ветра, м/с
0,1 0,5 0,8 1 1,5 2 3 5 7
0 13,28 0 1770 3720 4620 5120 6170 7040 8480 10700 12500
-10 12,43 10 1900 3970 4930 5470 6590 7520 9060 11500 13400
-20 11,6 0 2030 4260 5290 5860 7060 8060 9710 12300 14300
-30 10,8 0 2180 4570 5680 6290 7580 8660 10400 13200 15400
0 13,28 30 1940 4070 5050 5590 6740 7690 9270 11700 13700
-10 12,43 0 2070 4340 5390 5980 7200 8220 9900 12500 14600
-20 11,6 0 2220 4650 5780 6400 7720 8810 10600 13400 15700
-30 10,8 0 2380 5000 6210 6880 8290 9460 11400 14400 16800
0 13,28 60 2040 4290 5320 5900 7100 8110 9770 12400 14400
-10 12,43 0 2180 4580 5680 6300 7590 8660 10400 13200 15400
-20 11,6 0 2340 4910 6090 6750 8130 9280 11200 14200 16500
-30 10,8 0 2510 5270 6540 7250 8740 9970 12000 15200 17700
0 13,28 80 2100 4400 5470 6060 7300 8330 10000 12700 14800
-10 12,43 0 2240 4700 5840 6470 7800 8900 10700 13600 15800
-20 11,6 0 2400 5040 6260 6930 8360 9540 11500 14500 17000
-30 10,8 0 2580 5410 6720 7450 8970 10200 12300 15600 18200

На рисунке 2.8 показан характер изменения величины числа Рейнольдса от скорости ветра при температуре наружного воздуха минус 10 оС при переходном режиме движения воздуха в вентилируемом воздушном пространстве толщиной 0,06 м и шириной 1 м при различной высоте его расположения на вентфасаде, указывающий, что скорость ветра оказывает наибольшее воздействие на его величину.

Рисунок 2.8 - Зависимость числа Рейнольдса для вентилируемого воздушного

пространства толщиной 0,06 м и шириной 1 м от скорости ветра при температуре наружного воздуха минус 10 оС для различной высоты его расположения в конструкции вентилируемого фасада

Таким образом, проведенные расчеты позволили установить взаимосвязи между скоростью ветра, толщиной вентилируемого воздушного пространства и числом Рейнольдса.

2.3

<< | >>
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 2.2 Особенности процессов теплообмена в конструкциях с вентилируемыми воздушными пространствами при учете скорости ветрового воздействия:

  1. Моделирование процессов конвективного теплообмена в конструкциях вентилируемых фасадных систем с учетом скорости ветрового воздействия и режимов движения воздуха
  2. Экспериментальные исследования ограждающих конструкций с вентилируемыми воздушными пространствами, учитывающие специфику ветрового воздействия
  3. Моделирование теплопотерь в конструкции вентфасада с учетом скорости ветра и термического сопротивления вентилируемого воздушного пространства с отражательной теплоизоляцией
  4. Особенности конструктивных решений вентилируемых фасадов с воздушными пространствами
  5. 7.1 Конструкций вентилируемых фасадов с воздушными пространствами
  6. 2.4 Расчет параметров теплообмена в воздушных пространствах конструкций вентфасадов
  7. Перемещение твердых частиц аэрозолей в воздушных пространствах конструкций вентилируемых фасадов
  8. Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при ламинарном режиме
  9. Анализ методов расчета и экспериментальных исследований конструкций наружных стен с замкнутыми и вентилируемыми воздушными пространствами
  10. ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ С ВОЗДУШНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРА
  11. Математическое моделирование конструкций вентилируемого фасада с воздушным пространством методом конечных элементов