ПЗ Тепломассообмен ТГВ834.1 Капустин А.С.. Тепломассообмен

• Название: Тепломассообмен
• Дата: 29.10.2021
• Размер: 0.88 Mb.
• Имя файла: ПЗ Тепломассообмен ТГВ834.1 Капустин А.С..docx
• Тип: Документы; #259224
• страница: 1 из 4

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ОБРАЗОВАНИЯ

«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ТЕХНОЛОГИЙ БИЗНЕСА

КАФЕДРА ТЕПЛОГАЗОСНАБЖЕНИЯ

Расчетно–графическая работа

по дисциплине: «Тепломассообмен»

Выполнил: ст. гр. ТГВ 834/1 ________________ А.С. Капустин

Проверил: профессор, д-р техн. наук ________________ А.Г. Кочев

Нижний Новгород

2021

Содержание:

1. 
   Исходные данные
   
2. 
   Теплотехнический расчет наружной стены без утеплителя
   
3. 
   Теплотехнический расчет наружной стены с утеплителем
   
4. 
   Теплотехнический расчет трубопровода
   

1. Исходные данные, вариант №1:

1.РАСЧЕТ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ

1.1 Климатические условия

Проектируемое здание находится в городе Калуга.

Температуру наружного воздуха наиболее холодной пятидневки при обеспеченности

0,92 = -27⁰С.

Средняя температура отопительного периода = - 2,6 ^оС.

Продолжительность отопительного периода 208 суток.

Зона влажности нормальная. Влажностный режим нормальный.

Условия эксплуатации ограждающих конструкций «Б».

1.2 Назначение(наименование) здания: жилой дом (t_в= 20℃);

1.3 Конструкции наружной стены:

Неутепленной: цементно - песчаная штукатурка δ = 0,01 м; λ= 0,93 ;

кирпич глиняный обыкновенный δ = ? м; λ = 0,81 ;

Утепленной 1: цементно- песчаная штукатурка δ=0,01 м; λ = 0,93 ;

кирпич глиняный обыкновенный δ = 0,64 м; λ= 0,81 ;

утеплитель RockWool λ = 0,048 , ρ = 180 кг/ м³;

Утепленной 2: цементно- песчаная штукатурка δ = 0,01 м; λ=0,93 ;

кирпич глиняный обыкновенный δ = 0,64 м; λ=0,81 ;

утеплитель пенополистирол λ = 0,044 , ρ=25-30 кг/ м³;

2.РАЧЕТ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДА

2.1 Характеристика трубопровода: труба стальная Ø 219х9,5 мм, λ = 58 ;

2.2 Утеплитель 1: Пенополиуритан λ = 0,041 ; ρ = 80 кг/ м³;;

2.3 Утеплитель 2: RockWool λ = 0.035 ; ρ = 40-60 кг/ м³;

2.4 Температура теплоносителя – 150 ℃;

2.5 Температура на наружной поверхности изоляции α_н= 20 ;

2.6 Температура на внутренней поверхности трубопровода α_в = 600 ;

2.7 Температура на наружной поверхности утеплителя t_пов1 = 0℃; t_пов2=12℃;

2. Теплотехнический расчет наружной стены без утеплителя



Рис.1 Конструкция №1 стена без утеплителя

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен определяем по формуле

,

где  а - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м ·°С)

t - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха   и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции -  , °С, принимаемый по таблице 5

tв - то же, что в формуле (5.2);     

tн - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принимаемая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СП 131.13330.2018

R_о^норм =(20+2,6)/27*20=0,085

2.1 Определение требуемого значения теплопередаче

Определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле:



где - средняя температура отопительного периода.

- продолжительность отопительного периода



Значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R_о^тр для величин ГСОП, отличающихся от табличных, следует определять по формуле:

R_о^тр = а х ГСОП + в ( )

Где: а = 0,00035; в = 1,4 – для наружных стен жилых зданий.

R_о^тр = 0,00035* 4700,8 +1,4 = 3,05 ( )

Выполним теплотехнический расчет наружной стены жилого здания.

Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов принимаем по справочному приложению (Т) СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».

2.2 Определяем требуемый размер наружной стены выразив из формулы условного приведённого сопротивления теплопередаче многослойной конструкции:

( )

где = коэффициент теплоотдаче внутренний поверхности ограждающей конструкции = 8,7 Вт/ (м^{2 0}С) [1].
= коэффициент теплоотдаче наружной поверхности ограждающей конструкции = 23 Вт/ (м^{2 0}С) [1]. Т.к. по СП 50.13330.2012 , то определим из зависимости при :

= ( )∙ =

=( )∙ = 2,33 м

С учетом шва ц/п раствора 0,01 м и размера глиняного кирпича обыкновенного 0,25 м фактическая толщина кладки составляет:

9 ∙ 0,25 + 8 ∙ 0,01 = 2,33 м. Принимаем размер кирпичной кладки равной 2,33 м

3. Определяем фактическое сопротивления теплопередаче с принятым размером кирпичной кладки

( );

=3,05( ), условия соблюдается.

4. Определим коэффициент теплопередаче:

К = ,

К = = 0,3 ,

5. 
   Определение значений температур в характерных сечения наружной стены при =3,05 ( ), :
   

Определение значений температур в характерных сечениях наружной стены t_х проводят при температуре наружного воздуха -27⁰С по формуле:

t_х= t_в- (t_в-t_н), ⁰С, где

- сопротивление теплопередаче от воздуха помещения до характерного сечения «Х» в ограждении.

Для определения температур следует толщину стены разбить на пять сечений. Результаты выполняют графически в виде кривой распределения температуры по сечению ограждения.

t_в= 20⁰С.

t_н = -27⁰С.

Сечение 1-1

= = =0,115 .

t_х= t_в- (t_в-t_н)=20- *(20-(-27)) = 18,23⁰С

Сечение 2-2

= = 0,115+ =0,126

t_х= t_в- (t_в-t_н)= 20- *(20 -(-27)) = 18,05⁰С

Сечение 3-3

= + = 0,115+0,011+ =3,0

t_х= t_в- (t_в-t_н)= 20- *(20-(-27)) = - 26,23⁰С

Сечение 4-4

= + + + = 0,115+ = 3,04

t_х= t_в- (t_в-t_н) = 20– *(20-(-27)) = -26,9⁰С

Р езультаты расчета оформляем графически в виде кривой распределения температур по сечению ограждения Рис.2.


18,05


18,23 коэффициент теплоотдаче внутренний поверхности ограждающей конструкции 3



-26,23

-27 коэффициент теплоотдаче внутренний поверхности ограждающей конструкции 3
Рис.2. График распределения температур в характерных сечениях при =3,05( )

2,3 коэффициент теплоотдаче внутренний поверхности ограждающей конструкции 3


, :

6. Определение значений температур, в характерных сечения наружной стены

при =3,17( ), :

Определение значений температур в характерных сечениях наружной стены t_х проводят при температуре наружного воздуха -27 ⁰С по формуле:

t_х=t_в- (t_в-t_н), ⁰С, где

- сопротивление теплопередаче от воздуха помещения до характерного сечения «Х» в ограждении.

Для определения температур следует толщину стены разбить на пять сечений. Результаты выполняют графически в виде кривой распределения температуры по сечению ограждения.

t_в= 20⁰С.

t_н = -27⁰С.

Сечение 1-1

= = = 0,115 .

t_х= t_в- (t_в-t_н) = 20- (20 -(-27)) = 18,29 ⁰С

Сечение 2-2

= = 0,115+ =0,126

t_х= t_в- (t_в-t_н ) = 20 - (20 -(-27)) = 18,13 ⁰С

Сечение 3-3

= + = 0,115+0,011 + = 3

t_х= t_в- (t_в-t_н) = 20 - (20 -(-27)) = -24,5⁰С

Сечение 4-4

= + + + = 0,115+ = 3,17

t_х= t_в- (t_в-t_н) = 20 - (20 - (-27)) = -27⁰С

Результаты расчета оформляем графически в виде кривой распределения температур по сечению ограждения рис.3

-27 коэффициент теплоотдаче внутренний поверхности ограждающей конструкции 3

-24,5

18,133 коэффициент теплоотдаче внутренний поверхности ограждающей конструкции 3

18,29 коэффициент теплоотдаче внутренний поверхности ограждающей конструкции 3


Рис.3 График распределения температур в характерных сечениях при = 3,17( )