Снос построек: www.ecosnos.ru 
Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157

0,04 0,09 0,2 QA 0,8 0.9 0,85 0,79 0.69 0,61

При вынужденном движении воздуха передача тепла конвекцией зависит от скорости его движения. Коэффициент теплообмена конвекцией у плоской стенки отопительного прибора при Re>10 может быть найден из уравнения подобия:

Nu = 0.032Re°8, (111.16)

а для прямых гладких труб - из преобразованного уравнения (1П,9):

Nu = 0.0l8Re0. (III. 17)

* Сборник трудов № 66 Ленинградского инженерно-строительного инстигута. Л., 1971,

В качестве определяющей температуры здесь принята средняя температура пограничного слоя ср=0,5(тст+в).

Для условий свободной конвекции воздуха при (Gr • Рг)ср>*2-Ю показатель степени л= --, а постоянный множитель р получает некоторые

значения в зависимости от положения поверхности отопительного прит бора в пространстве и температуры (в среднем для вертикальных приборов р = 0,135).

При свободном движении воздуха с в = 20°С у гладкой поверхности вертикального отопительного прибора, имеющей температуру до 150°С, число Рг«0,7 и уравнение (П1Л4) может быть представлено в виде:

Nup = 0.12GrJ(f. (111.15)

При температуре воды /вх = 95°С и вых = 70°С для чугунных радиаторов по уравнению (1ПЛ5) можно получить

ак == 1.66(Тст -?в)=6,6 Вт/(м2.К) f5,7 ккал/{ч-м2.°С)].

У бетонных отопительных панелей неравномерность температурного поля, зависящая от шага греющих труб в массиве панели, влияет на интенсивность конвективного теплообмена на поверхности панели В частности, для вертикальной греющей панели, по данным исследований, проведенных в ЛИСИ процесс внешнего конвективного теплообмена может характеризоваться тем же уравнением (1ПЛ5) с введением поправочного коэффициента:

Nup = 0,12rJ/f, (111Л5а)

где k-f{)- поправочный коэффициент, учитывающий степень неравномерности температурного поля Ь на поверхности панели;

причем -- ;

Атм-максимальная разность температуры на поверхности панели;

Тер- средняя температура поверхности панели.

Влияние неравномерности температурного поля0 вертикальной греющей панели на интенсивность теплообмена конвекцией характеризуется следующими данными:



«н = («к -г «л)

1-(1-£) пр

(111.18)

где Fp, -площадь внешней поверхности соответственно ребер-пластин и прибора в целом; причем в площадь прибора входит также свободная площадь поверхности трубы, несущей ребра (/p+f tp==iip); Е-коэффициент термической эффективности ребра, характеризующий распределение температуры по поверхности ребра; причем £"1. Чем ближе средняя температура к температуре трубы, тем выше значение Е (для трубы без оребрения Е = 1).

Для отопительных приборов с сильно оребренной поверхностью доля передачи тепла излучением со всей площади внешней поверхности, попадающая в помещение, составляет всего 5-10% общего теплового потока. Поэтому в уравнении (П1.18) главным является конвективный теплообмен.

Коэффициент конвективного теплообмена Ск для у(ловий свободной

За определяющую температуру здесь принята начальная температура воздуха ts, а за определяющий размер - длина стенки отопительного прибора по направлению потока воздуха или эквивалентный диаметр трубы.

Теплоперенос излучением зависит от материала и формы приборов, размеров, температуры и взаимного расположения отопительных приборов и поверхности ограждений помещения. По формуле (П.6) можно вычислить значение ал для таких металлических приборов с гладкой поверхностью, как чугунные радиаторы:

«л =1-Лпр -R = 1.3*5,Ь0,5 = 3.3 Вт/(м2«К) [2,9 ккал/(ч.ма.Х)].

Коэффициент облученности ф1-й здесь принят равным 0,5, так как для двухколончатых радиаторов характерно частичное поглощение лучистого потока близко расположенными, взаимно закрывающими друг друга секциями. Температурный коэффициент bi-R в данном случае составляет около 1,3.

Сопоставляя значение

= -= -= 1,0Ы0-К-м2/Вт [1,17.10~°С.м2.ч/ккал1

«н 6,6 -j- 3,3

с ранее полученными значениями Rn и Rev, можно сделать вывод, что величина коэффициента теплопередачи металлических отопительных приборов пр с гладкой поверхностью определяется в основном значением коэффициента теплообмена у их внешней поверхности. Для неметаллических отопительных приборов пр существенно зависит также и от теплопроводности материала их стенок.

Внешняя поверхность некоторых металлических отопительных приборов - конвекторов, ребристых труб, калориферов - имеет специальное стальное или чугунное оребрение прямоугольными или круглыми пластинами. В сложном процессе теплообмена у их наружной поверхности участвуют пластины-ребра и гладкие трубы.

Коэффициент теплообмена у внешней поверхности ребристой трубы может быть представлен уравнением



конвекции воздуха может быть найден из уравнений подобия при значении числа Ргяь; 0,7:

для горизонтальной трубы

Nu = 0,478 GrO; (111.19)

ДЛЯ вертикальной пластины

Nu = 0,7Gr°2 (III. 20)

Существенное влияние на интенсивность конвективного теплообмена у поверхности вертикального ребра отопительного прибора оказывает взаимное направление теплового и воздушного потоков. При нагревании, например, верхнего торца ребра теплообмен конвекцией по вышеупомянутым исследованиям, проведенным в ЛИСИ, протекает на 30% активнее, чем при нагревании нижнего торца, и на 25% интенсивнее, чем при нагревании боковой кромки ребра. Это явление объясняется различием значений температурного напора по высоте ребра.

Подобное же явление отмечается в теплопередаче радиаторов при различных схемах движения воды в них. Однако влияние напрадления распространения теплового и воздушного потоков сглаживается по мере выравнивания температурного поля на поверхности отопительных приборов, а сам процесс конвективного теплообмена интенсифицируется (например, при увеличении расхода воды в радиаторах, см. рис. П1.10).

Расчеты для оребренных отопительных приборов показывают, что у чугунных прямоугольных ребристых труб сопротивление теплопроводности самих ребер толщиной 3-5 мм можно не учитывать. Допустимо также определять сопротивление н, отнесенное ко всей площади внешней поверхности прибора (Fnp-Fp-j-Fip), по формуле (П1.12) при высоте ребер, не превышающей 50-65 мм, т. е. практически для всех реальных конструкций конвекторов и ребристых труб.

Исследования процесса теплопередачи в водяных конвекторах с кожухом позволили установить, что практически коэффициент теплообмена у их внещней поверхности в условиях естественного движения воздуха может считаться близким к ан=7 Вт/(м2-К) [6 ккал/(чм2-°С):

Среднее значение коэффициента теплообмена у внешней поверхности ан в расчетных температурных условиях действия систем водяного отопления составляет, Вт/(м2-К) или (в скобках) ккал/(чм2-°С);

для вертикальных бетонных отопительных панелей ....... ........... 11,5(10)

для радиаторов 10(8,5)

» конвекторов с кожухом......... 7(6)

Доля лучистого теплопереноса у конвекторов с кожухом наименьшая.

На основании изложенного следует повторить в более общем виде вывод, сделанный ранее, о преобладающем влиянии интенсивности теплообмена у внешней поверхности отопительных приборов на величину теплового потока от теплоносителя в помещение и об определяющем значении внешней конвекции в этом процессе для гладких и особенно для оребренных вертикальных приборов.

Коэффициент теплопередачи каждого нового отопительного прибора, помимо предварительного аналитического исследования по приведенным выше зависимостям процессов внутреннего и внешнего теплопереноса д



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157