Расчет нестационарного температурного поля однослойной вертикальной ограждающей конструкции здания методом конечных разностей при граничных условиях третьего рода, страница 4

б)           Форма   тела   (полуограниченное   тело,   бесконечная   плита  и  т.д.).

в)           Граничные      (какого  рода)      и   начальные     условия  и  их  упрощения, принятые   в   задаче.

г)   Теплофизические  характеристики    материала     ограждения   с   принятыми  в  задаче упрощениями  их  задания.

2.  Прежде     чем     приступить   к  выполнению  второй  части     курсовой работы, необходимо разобраться  с   физическими     основами     метода конечных     разностей,  используя  рекомендованную литературу  и данные  методические  указания.   Особое     внимание     следует     обратить на     математическую       интерпретацию     физической  сущности     расчета, ввод  граничных  условий.

3.  Решение   задачи     надо   начинать  с  определения   теплофизических характеристик материала   ограждения,   используя  для   этого     справочную литературу.   При  необходимости  пересчета  величин     теплоемкости C_w и  плотности ρ_w для   влажного  материала   рекомендуется  использовать коэффициента теплопроводности - выражения типа, представленного ниже для красного кирпича:

                                 (10)

Можно пользоваться также любыми другими зависимостями с обязательным обоснованием их выбора и ссылкой на автора.

4 . Графическая  часть  работы выполняется  на  ватманской  или миллиметровой  бумаге.  Масштаб  для  нанесения  фрагмента  стены на лист  выбирается: горизонтальный — 1:11:3, вертикальный в I см - I 3° .

По толщине фрагмент стены рекомендуется разделить на 9-15 слоев. Расчет лучше проводить с использованием фиктивного слоя  и графическим определением температур по осям слоев.

5 . Расстояние точек R от  поверхностей фрагмента  определяется как

                                                                                   (11)

6 . Интервал времени, соответствующий построению ломаных температурных линий, рекомендуется определять при значении комплекса:

                                                                             (12)

7 . Графическое построение выполняется с использованием правила, вытекающего из выражения (8). Температура в n слое в момент времени  может быть получена путем проведения отрезка прямой линии через точки, соответствующие температурам соседних слоев в момент времени τ_k-1. Искомое значение ее получается в месте пересечения прямой линии с осью n слоя.

8. Расчет температурного поля проводится до тех пор, пока различие в величинах подсчитанных удельных потоков тепла на внутренней поверхности ограждения при нестационарном и стационарном режимах не будет меньше 15%.

                                                   (13)

9 . Точность построения температурного поля может быть проверена по тепловому балансу прихода и расхода тепла к ограждающей конструкции (9).

Отданное внутренним воздухом ограждающей конструкции тепло подсчитывается по выражению:

                                                 (14)

где  — температура на внутренней поверхности ограждения в К-тый момент времени, определяется графически как расстояние от линии Т_в=const до точек пересечения температурных линий с линией поверхности ограждения.

Среднее количество тепла, которое получает Iм² ограждения в единицу времени, можно вычислить по изменению температуры каждого слоя за промежуток времени , используя выражение (рис. 2.3,б)

            (15)

или измеряя с учетом масштаба разницу средних температур слоев в моменты времени τ^k-1 и τ^k.

                        (16)

где            

Количество  тепла, отданное  наружной  поверхности  ограждения воздуху, находим по выражению:

                                              (17)

где  - температура на наружной поверхности  ограждения в момент времени τ^k, определяется как расстояние от линии Т_н до точек пересечения температурных линии с линией внешней поверхности ограждения.