Определение приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных участков трехслойных панелей из листовых материалов
В зонах соединительных элементов трехслойных панелей из листовых материалов (тавров, двутавров, швеллеров, z-образных профилей, стержней, болтов, обрамляющих торцы панелей элементов и прочее) условно полагается, что теплопередача через ограждение происходит двумя путями: преобладающая - через металлические включения и через утеплитель. Такое расчленение теплового потока позволяет представить прохождение теплоты через цепь, состоящую из последовательно и параллельно соединенных тепловых сопротивлений ро_i, °С/Вт, для которой возможно рассчитать общее сопротивление по следующим элементарным зависимостям:
ро' + ро" = ро, °С/Вт; (П.1)
"Рис. 1. Цепь последовательно соединенных тепловых сопротивлений"
1/ро' + 1/ро" = 1/ро , Вт/°С; (П.2)
"Рис. 2. Цепь параллельно соединенных тепловых сопротивлений"
R = ро А , м2 x °C/Вт. (П.3)
o
Наиболее распространенные тепловые сопротивления, встречающиеся в трехслойных панелях из листовых материалов, следует определять по формулам для:
1) примыкания полки профиля к облицовочному металлическому листу
"Рис. 3. Примыкание полки профиля к облицовочному металлическому листу"
ро = 1/[2L кв.корень(альфа ламбда дельта) th(бета В/2)] - 1/(A альфа), (П.4)
m
где бета = кв.корень(альфа/(ламбда дельта);
m
альфа - коэффициент теплоотдачи поверхности панели, Вт/(м2 x
°С);
ламбда - теплопроводность металла, Вт/(м x °С);
m
А = BL - площадь зоны влияния теплопроводного включения, м2,
шириной В и длиной L; для профилей, когда В превышает
ширину зоны теплового влияния профиля, L = 1 м;
дельта - толщина облицовочного листа, м;
при бета В/2 > 2 th(бета В/2) приблизит.= 1.
При примыкании полки металлического профиля теплопроводностью ламбда_m к неметаллическому листу с теплопроводностью лямбда_nm при ламбда_m >> ламбда_nm
ро = ро' ро"/(ро' + ро") - 1/(А альфа);
ро' = (дельта/ламбда + 1/альфа)/(BL);
nm
ро" = кв.корень(0,4 + А/(дельта альфа))/(2 ламбда L) при В >> дельта; (П.5)
nm
2) примыкания торца металлического стержня (болта) к облицовочному листу
"Рис. 4. Примыкание торца металлического стержня (болта) к облицовочному листу"
ро = {1/[2 пи ламбда дельта f (бета, r , r )]} - n/(A альфа), (П.6)
m 1 2
где n - число болтов на расчетной площади;
r - радиус стержня, м;
1
r - радиус влияния болта, м.
2
Значения функции f(бета, r_1, r_2) получают из графика рисунка П.1.
При r_2 >> r_1 f(бета, r_1, r_2) = 1/[0,1 - ln(бета r_1)];
"Рис. П.1. Функция f(бета, r_1, r_2)"
3) стенки профиля
ро = h/(ламбда дельта L). (П.7)
m
"Рис. 5. Стенка профиля"
Для стенки с перфорацией (круглые, прямоугольные, треугольные отверстия) в формулу следует подставлять
ламбда = кси ламбда ,
eqv m
где кси - коэффициент, принимаемый по таблице П.1, эта = r/с; ро =
y/(2с).
Для стенки с перфорацией (круглыми отверстиями радиусом с с расстоянием между центрами соседних отверстий 2с) в формулу (П.7) вместо ламбда_m следует подставить ламбда_eqv = кси ламбда_m;
4) металлического стержня
"Рис. 6. Металлический стержнь"
2
P = h/(ламбда пи r ); (П.8)
m 1
5) примыкания металлического стержня к полке профиля
"Рис. 7. Примыкание металлического стержня к полке профиля"
ро = [ln(b/r )]/(2пи ламбда дельта) при b >> r ; (П.9)
1 m 1
6) термовкладышей между облицовочным листом и полкой профиля
"Рис. 8. Термовкладыши между облицовочным листом и полкой профиля"
ро = 1/{L [ламбда (b/h ) + ламбда (2/пи)]}; П.10)
1 1 2
7) теплоизоляционного слоя
"Рис. 9. Теплоизоляционный слой"
ро = h/(ламбда BL), (П.11)
ins
где лямбда - теплопроводность материала теплоизоляционного слоя,
ins Вт/м x °С;
8) наружной и внутренней поверхностей панели
ро = 1/(альфа A); ро = 1/(альфа A). (П.12)
ext ext int int
Таблица П.1 - Значения коэффициента кси
┌─────┬───┬────────┬───────┬────────┬────────┬────────┬───────┬────────┬────────┬───────┐
│бета │эта│ 0,1 │ 0,2 │ 0,3 │ 0,4 │ 0,5 │ 0,6 │ 0,7 │ 0,8 │ 0,9 │
├─────┴───┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 0,4 │ 0,932 │ │ │ │ │ │ │ │ │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 0,5 │ 0,954 │ 0,829 │ │ │ │ │ │ │ │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 0,6 │ 0,966 │ 0,869 │ 0,731 │ │ │ │ │ │ │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 0,7 │ 0,973 │ 0,895 │ 0,777 │ 0,638 │ │ │ │ │ │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 0,8 │ 0,978 │ 0,913 │ 0,811 │ 0,684 │ 0,547 │ 0,412 │ 0,286 │ │ │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 0,9 │ 0,982 │ 0,926 │ 0,836 │ 0,720 │ 0,618 │ 0,479 │ 0,322 │ 0,201 │ │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 1,0 │ 0,984 │ 0,936 │ 0,856 │ 0,750 │ 0,625 │ 0,491 │ 0,355 │ 0,226 │ 0,107 │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 1,1 │ 0,986 │ 0,944 │ 0,873 │ 0,774 │ 0,655 │ 0,523 │ 0,385 │ 0,249 │ 0,119 │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 1,2 │ 0,988 │ 0,950 │ 0,885 │ 0,794 │ 0,681 │ 0,552 │ 0,413 │ 0,272 │ 0,131 │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 1,3 │ 0,989 │ 0,955 │ 0,895 │ 0,811 │ 0,703 │ 0,577 │ 0,438 │ 0,291 │ 0,143 │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 1,4 │ 0,990 │ 0,959 │ 0,904 │ 0,825 │ 0,723 │ 0,600 │ 0,462 │ 0,310 │ 0,155 │
├─────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼────────┼───────┼────────┼────────┼───────┤
│ 1,5 │ 0,991 │ 0,962 │ 0,912 │ 0,838 │ 0,740 │ 0,620 │ 0,487 │ 0,328 │ 0,166 │
└─────────┴────────┴───────┴────────┴────────┴────────┴───────┴────────┴────────┴───────┘