Математическая модель исполнительного криотерапевтического комплекса, страница 3

          В этом случае деревянное покрытие следует рассматривать не как самостоятельный элемент конструкции процедурной кабины, так как наличие или отсутствие деревянного покрытия ни как не влияет на перенос теплоты через изоляцию.  Кроме стенового покрытия в групповых кабинах присутствует большое количество деревянных деталей: защитная обрешетка теплообменника, пол, поручни вдоль стен.  Все эти элементы контактируют с криогенным теплоносителем и оказывают существенное влияние на тепловую инерцию процедурной кабины. Для учета этих дополнительных элементов, омываемых теплоносителем с двух сторон, введено обобщающее понятие –защитное оборудование.

          Для учета неоднородности теплоизолирующей конструкции  следует учитывать в расчетах теплофизические свойства материалов. По аналогии с математической моделью объекта охлаждения, для учета неоднородности теплового ограждения используется целочисленный индекс элементарного участкаn_мат . Значения целочисленного индекса для материалов наиболее распространенных в конструкции криотерапевтических кабин приведены в табл.1. Там же, приведены известные из литературы [] значения плотности.  В литературе приводятся сведения о величине теплоемкости и теплопроводности материалов в интервале температур от 70 до 300 К. Анализ литературных данных показывает, что основные теплофизические параметры конструкционных материалов существенно изменяются  при снижении температуры от 300 до 140 К.

Таблица 2.5.1.

Характеристики конструкционных материалов использованных в численном эксперименте

В ходе эксперимента зависимость теплофизических свойств конструктивных материалов от температуры учитывается посредством аппроксимирующих  выражений вида:

;

где - приведенная температура материала,; где - текущее значение температуры материала, - температура начала отсчета .    Введение в рассмотрение понятия приведенной температуры носит прикладной характер и направлено на упрощение составления аппроксимирующих выражений.  Для определения коэффициентов для каждого из рассматриваемых конструкционных материалов, в редакторе Exel на основании данных [] были получены аппроксимирующие функции для теплопроводности и теплоемкости. Значения коэффициентов аппроксимирующих уравнений приведены в таблицах 2.5.2 и 2.5.3. Использование аппроксимирующих выражений позволяет имитировать поведение конструктивных материалов в широком диапазоне температур.

Таблица 2.5.2

Значения коэффициентов в уравнении для расчета теплоемкости.

.

Таблица 3

Значения коэффициентов в уравнении для расчета теплопроводности.