Определение скорости движения и температуры воздуха в прослойке

· Чем длиннее (выше) прослойка, тем больше скорость движения воздуха и его расход, а, следовательно, и эффективность выноса влаги. С другой стороны, чем длиннее (выше) прослойка, тем больше вероятность недопустимого влагонакопления в утеплителе и на экране.

· Расстояние между входными и выходными вентиляционными отверстиями (высоту прослойки) принимаем равным Н = 12 м.

· Среднюю температуру воздуха в прослойке t0 предварительно принимаем как

t0 = 0,8text = 0,8×(-8,9) = -7,12 °С.

· Скорость движения воздуха в прослойке при расположении приточных и вытяжных отверстий на одной стороне здания:

м/с.

где x – сумма местных аэродинамических сопротивлений течению воздуха на входе, на поворотах и на выходе из прослойки; в зависимости от конструктивного решения фасадной системы x = 3…7; принимаем x = 6.

· Площадь сечения прослойки условной шириной b = 1 м и принятой (в табл. 4.1) толщиной d = 0,05 м: F = b×d = 0,05 м2.

· Эквивалентный диаметр воздушной прослойки:

.

· Плотность воздуха в прослойке

.

· Количество (расход) воздуха, проходящего через прослойку:

.

· Коэффициент теплоотдачи поверхности воздушной прослойки a0 предварительно принимаем по п. 9.1.2 СП [3]: a0 = 10,8 Вт/(м2×°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи внутренней части стены:

(м2×°С)/Вт,

Kint = 1/R0,int = 1/2,85 = 0,351 Вт/(м2×°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружной части стены:

(м2×°С)/Вт,

Kext = 1/R0,ext = 1/0,14 = 7,198 Вт/(м2×°С).

· Коэффициенты

0,351×20 + 7,198×(-8,9) = -57,03 Вт/м2,

0,351 + 7,198 = 7,549 Вт/(м2×°С).

· Уточняем среднюю температуру воздуха в прослойке:

°С,

где с – удельная теплоёмкость воздуха, с = 1000 Дж/(кг×°С).

· Средняя температура воздуха в прослойке отличается от принятой ранее более чем на 5%, поэтому уточняем расчётные параметры.

· Скорость движения воздуха в прослойке:

м/с.

· Плотность воздуха в прослойке

.

· Количество (расход) воздуха, проходящего через прослойку:

.

· Уточняем коэффициент теплоотдачи поверхности воздушной прослойки:

Вт/(м2×°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи внутренней части стены:

(м2×°С)/Вт,

Kint = 1/R0,int = 1/3,06 = 0,327 Вт/(м2×°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружной части стены:

(м2×°С)/Вт,

Kext = 1/R0,ext = 1/0,35 = 2,826 Вт/(м2×°С).

· Коэффициенты

0,327×20 + 2,826×(-8,9) = -18,62 Вт/м2,

0,327 + 2,826 = 3,153 Вт/(м2×°С).

· Уточняем среднюю температуру воздуха в прослойке:

°С

· Уточняем ещё несколько раз среднюю температуру воздуха в прослойке, пока значения на соседних итерациях не будут отличаться более, чем на 5% (табл. 4.6).

Таблица 4.6

Уточнение средней температуры воздух в вентилируемой прослойке

Расчётные параметры Итерации (приближения)
g0 кг/м3 1,329 1,330 1,330 1,330 1,330
v м/с 0,49 0,44 0,46 0,45 0,45
W кг/(м×c) 0,0326 0,0294 0,0305 0,0301 0,0303
a0 Вт/(м2×°С) 3,25 3,18 3,21 3,20 3,20
1/a0 (м2×°С)/Вт 0,308 0,314 0,312 0,313 0,312
R0,int (м2×°С)/Вт 3,06 3,07 3,06 3,07 3,07
Kint Вт/(м2×°С) 0,327 0,326 0,326 0,326 0,326
R0,ext (м2×°С)/Вт 0,35 0,36 0,36 0,36 0,36
Kext Вт/(м2×°С) 2,826 2,775 2,793 2,786 2,789
A Вт/м2 -18,62 -18,17 -18,33 -18,27 -18,29
K Вт/(м2×°С) 3,153 3,101 3,119 3,113 3,115
t0 °С -7,68 -7,59 -7,62 -7,61 -7,61

 

· Температура воздуха в прослойке на расстоянии х от входного вентиляционного отверстия (на выходе из прослойки х = Н = 12 м):

°С.

· Значения температуры воздуха в прослойке через каждый 1 м высоты представлены в табл. 4.7, график изменения температур – на рис. 4.4.

· Температура на внутренней поверхности экрана на расстоянии х от входного вентиляционного отверстия (на выходе из прослойки х = Н = 12 м):

°С.

· Значения температуры на внутренней стороне экрана через каждый 1 м высоты представлены в табл. 4.7, график изменения температур – на рис. 4.4.

· Вывод: по мере продвижения по прослойке воздух нагревается (tx > text) и нагревает внутреннюю поверхность экрана.