книги из ГПНТБ / Нестеров Ю.Ф. Теория и расчет судовой тепловой изоляции

шпангоутов, а также пересекающихся с ними стрингеров. Поэтому

рованием (см. ниже). При этом уравнение (389) следует решать мето­

Величины А и В являются постоянными для данного ограждения, поэтому их приходится подсчитывать для каждой поверхности только

А и В. Кроме того, аналитический расчет, по сравнению с численными, уменьшает количество исходных величин, определяемых заранее по прототипу, которые необходимы для экономического расчета. По этой причине при аналитическом расчете для определения исходных вели­ чин не обязательно разрабатывать предварительный проект холо­ дильной установки для заданного судна, так как можно обойтись данными судна-прототипа. Аналитический расчет проще численных еще и потому, что он не требует определения постоянных составляю­ щих тепловой нагрузки на установку Qon и Qon.cp-

Расхождение между наиболее выгодными толщинами изоляции, которые дают приближенный аналитический и строгий численный

включением расходов, вызываемых изменением объемов, которые

Сравнительные расчеты показывают, что наивыгоднейшая тол­ щина изоляции в большой степени зависит от значений измерителей объемов, занимаемых оборудованием и изоляцией, и£ и ии . Поэтому

на правильность и тщательность определения этих измерителей необ­ ходимо обращать особое внимание.

Численное дифференцирование. При аналитическом расчете тре- dk

буется знать значения производных ^— для каждой отдельной стенки при нескольких вариантах толщины изоляции т. Уже отмечалось, что для этого предварительно необходимо задаться рядом значений т

ставлять в виде таблицы, связывающей между собой соответствую­

щие значения т, k и qF (табл. 18).

Толщину основного изоляционного слоя т, покрывающего об­ шивку корпуса судна между элементами набора, можно варьировать произвольно. Однако диапазон изменения толщины т должен охва­ тывать ее нормативное значение (§ 18). Шаг варьирования толщины Am = tni+1 — т1 можно принимать равным 10—20 мм. Для рефри­ жераторных трюмов в случае нормальной изоляционной конструк­ ции наименьшую толщину изоляции поверх набора I = т — h следует брать равной 20—30 мм.

Средний коэффициент теплопередачи k, соответствующий выбран­ ной толщине т, необходимо вычислять для периодически повторяю­ щегося участка всего ограждения, учитывая влияние обходных изо­ ляционных конструкций и т. д. (гл. IV). Коэффициент k можно определять любым подходящим методом. Однако при большом коли­ честве вариантов толщины т коэффициенты теплопередачи можно найти наиболее легко и быстро, пользуясь диаграммами, полученными методом ЭТА (гл. V). При этом влияние обрешетника и его располо­ жения можно оценивать поправочным коэффициентом 6б (§ 41). Коэффициенты теплопередачи через изоляцию второго дна, а также палуб и переборок с гладкой стороны можно рассчитывать зональ­ ным методом (§ 42).

При расчете следует вычислять и включать в табл. 18 максималь­ ное значение удельного теплового потока qF, соответствующего назначенной толщине т. Тогда после определения экономичной тол­

способом. В таких случаях обычно прибегают к приближенному

производная определяется точнее, чем в крайних (тх и тп). Погреш­ ность данного способа численного дифференцирования составляет приблизительно 5%.

Имея табл. 18, легко подобрать такие значения ти, kH и qFli, которые соответствуют известному наивыгоднейшему значению про424

Поэтому для определения наивыгоднейших значений mH , kH и qFn приходится интерполировать.

Пример 22. Рассчитать наиболее выгодную толщину изоляции аналитическим методом для той же самой носовой переборки, что и в примере 21. Исходные данные для расчета принять такими же, как в предыдущем примере. Дополнительно по прототипу берем удельную себестоимость перевозки еп = 34,9 руб/т.

Постоянные величины А и В определяем по формулам (390) и (391):

Аналитический расчет наивыгоднейшей толщины изоляции для плоской многослойной стенки. В классическом случае плоской или малоизогнутой многослойной стенки аналитический расчет не тре­ бует решения уравнения (389) методом подбора, так как в этом слу-

Это решение справедливо только для таких изоляционных конструк­ ций, которые не прорезают стальной набор и деревянный обрешетник (например, для показанных на рис. 1—3). Поэтому для судовой изо­ ляции полученную простую формулу удается применить лишь из­ редка.

Аналитическую формулу (393) удобно употреблять для анализа влияния отдельных величин на наивыгоднейшую толщину изо­ ляции.

§ 70

Последовательность определения толщин для промежуточной стенки, изолированной с двух сторон

Во всех расчетах общий коэффициент теплопередачи через проме­ жуточную стенку, изолированную с двух сторон, необходимо вы­ числять по формуле

Для того чтобы через периметр стальной стенки в смежные поме­ щения проникало одинаковое количество тепла, необходимо подо­

полагая при этом общий коэффициент К равным его нормативному

расчетами. Эти расчеты следует производить поочередно для каждой стороны стенки. Вначале надо варьировать толщину на стороне

расположения набора тх, находить производную и определять

наивыгоднейшую толщину изоляции т н 1 , оставляя неизменной ее толщину с гладкой стороны стенки т2. Затем, оставляя постоянной

Проследим влияние изменения различных величин на наивыгод­ нейшую толщину изоляции ти. Для этого используем непосредственно формулу (393), полученную для плоской многослойной стенки, так как она позволяет провести анализ наиболее просто. Для той же цели можно употреблять также и общую формулу (392).

Анализируя структуру уравнения (393), можно увидеть, что при увеличении коэффициента теплопроводности изоляционного мате­

Строение формулы (393) показывает, что при увеличении измери­ теля стоимости изоляции си , а также доли отчислений на ее аморти­ зацию и ремонты аа толщина тн уменьшается, а при уменьшении си и аи — увеличивается. С ростом измерителя стоимости оборудо­ вания с" и доли отчислений на амортизацию и ремонты оборудо­ вания а0 толщина тн возрастает, и наоборот.

Кроме того, толщина изоляции возрастает по мере увеличения

Величины s", s", с" и v™ зависят от размеров холодильной уста­ новки. Чем больше размеры установки и, следовательно, размеры судна, тем обычно меньше значения этих величин. Поэтому при уве-