15.3 Пример расчета сопротивления теплопередаче двухслойной оболочки воздухоопорного пневмосооружения.

1. Исходные данные.

Пневмосооружение воздухоопорного типа имеет форму полуцилиндра с размерами 72х36х7 м и используется как спортивное помещение. Площадь F_об=3000м², площадь пола F=2592 м².

Толщина нижней оболочки =0,00035м, верхней оболочки =0,0007м. Коэффициенты теплопроводности материала оболочек =0,018 Вт/(м°С), =0,016 Вт/(м°С). Расчетная температура внутреннего воздуха t_int=18°С , наружного воздуха t_ext=-19°С (для условий г. Краснодара принята температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92).

Коэффициент излучения поверхности оболочек С_об =4,94 Вт/(м²К⁴).

Коэффициент излучения пола (бетонные основания с полимерным покрытием спортивного типа) С_пол =4,94 Вт/(м²К⁴).

Коэффициент излучения абсолютно черного тела С_о =5,77 Вт/(м²К⁴).

Покрытие состоит из двух оболочек с воздушной прослойкой между ними толщиной 0,5м.

2. Коэффициент конвективного теплообмена между поверхностью нижней оболочки и воздухом помещения определяется по формуле (15.9).

, Вт/(м²°С)

3. Коэффициент лучистого теплообмена между поверхностью пола и нижней оболочкой определяется по формуле (15.10).

Вт/(м²°С)

4. Термическое сопротивление нижней и верхней оболочек определяется по формуле

;

- для нижней оболочки

, (м²°С)/Вт;

- для верхней оболочки

, (м²°С)/Вт

4. Для определения термического сопротивления воздушной прослойки предварительно задается температурами на поверхностях воздушной прослойки τ₁=6,5°С; τ₂=-14°С.

6. По разности температур на внутренних поверхностях воздушной прослойки τ₁ - τ₂= 6,5+14=20,5°С по таблице 15.15 найдем значение λ₁+λ₂=0,4554 Вт/(м²°С).

7. Проведенный коэффициент излучения поверхностей воздушной прослойки в формуле (15.17) равен:

Вт/(м²К⁴).

8. Температурный коэффициент при средней температуре воздушной прослойки находятся по таблице 15.2

В данном случае он равен 0,78.

9. Коэффициент теплоотдачи излучением в воздушной прослойке можно определить по формуле (15.17) перемножив приведенный коэффициент излучения на температурный коэффициент:

10. Эквивалентный коэффициент теплопроводности воздуха в прослойке по формуле (15.7) составляет:

11. Термическое сопротивление воздушной прослойки будет равно по формуле (15.18):

12. Общее сопротивление теплопередачи двухслойного покрытия в соответствии с формулой (15.8) составит:

13. Проверяем условно принятые температуры по формуле (11.2):

;

;

14. С учетом найденных значений температур на поверхности оболочек уточним значение эквивалентного коэффициента теплопроводности воздуха в прослойке:

при ;

,

15. При средней температуре воздуха в прослойке температурный коэффициент (по таблице 15.2) будет равен 0,76.

16. Коэффициент теплоотдачи излучением в таком случае составит:

17. Эквивалентный коэффициент теплопроводности воздушной прослойки по формуле (15.7) составит:

18. Уточненное значение термического сопротивления воздушной прослойки:

19. Общее сопротивление теплопередаче двухслойного воздухоопорного покрытия окончательно составляет: