7 Визначення теплостійкості огороджувальної конструкції на основі розрахунку нестаціонарного температурного поля

Розрахунок нестаціонарного температурного поля виконуємо у наступній послідовності:

1. Запускаємо програму ELCUT.

2. Створюємо нову задачу з назвою Росоха О.О. 501-БП 2, розташовуючи її в D:\ ELCUT \ 501БП\.

3. У полі Тип задачи вікна Создание задачи вибираємо Теплопередача нестационарная, у вікні Единицы длинны вибираємо сантиметры. Встановлюємо курсор у полі Геометрия: та натискаємо кнопку Обзор. На екрані з'явиться вікно Обзор файлов, в якому вибираємо Росоха О.О. 501-БП 2.mod. Результат виконаних дій наведено на рис. 35.

Рисунок 35. Заповнення вікна Создание задачи

4. Натискаємо Далее.

5. У вікні Временные параметры в полі Интегрировать до: вводимо 1296000 (кількість секунд у періоді в 15 діб). В полі с шагом: вводимо 60. Заповнення вікна Временные параметры наведено на рис. 36.

Рисунок 36. Заповнення вкладки Временные параметры

6. Натискаємо Готово.

7. Розкриваємо вікно Свойства метки блока – Залізобетон (описано у розділі 3) та вводимо у поле коефіцієнт теплопровідності залізобетону , у поле С = значення питомої теплоємності залізобетону , а у поле значення щільності матеріалу та натискаємо OK. Приклад заповнення вікна Свойства метки блока – Залізобетон приведено на рис. 37. Аналогічні дії виконуємо і для інших матеріалів.

Рисунок 37. Заповнення вікна Свойства метки блока – Залізобетон

8. Відкриваємо вікно Свойства метки ребра – Зовнішня та у полі вводимо формулу за якою змінюється температура зовнішнього повітря протягом доби у липні. Припускаємо, що температура змінюється за синусоїдою, тоді воно буде визначатися за формулою

де - середня температура у липні, , за табл. 2 [3] для Харкова ;

- середня добова амплітуда температури, , за табл. 2 [3] ;

- час, сек.

Використовуючи правила запису формул ELCUT, у поле цю формулу вставляємо у наступному вигляді

9. Натискаємо OK. Приклад заповнення вікна Свойства метки ребра – Зовнішня наведено на рис. 38.

10. Значення у вікнах Свойства метки ребра – Внутрішня та Свойства метки ребра – Симетрія виконуємо як для стаціонарної теплопередачі (дивись розділ 3).

Рисунок 38. Заповнення вікна Свойства метки ребра – Зовнішня

11. Натискаємо кнопку Задача та вибираємо у ниспадаючому меню Росоха О.О. 501-БП 2.pbm: Свойства…

12. У вікні Свойства задачи - Росоха О.О. 501-БП 2.pbm відкриваємо вкладку Связь задач. У вікні Тип данных вибираємо Распределение температуры. Натискаємо кнопку Обзор та вибираємо файл Росоха О.О. 501-БП.pbm. Натискаємо кнопку Добавить та OK. Заповнення вкладки Связь задач вікна Свойства задачи - Петренко Ю.І. 501-БП 2.pbm наведено на рис. 39.

Рисунок 39. Заповнення вкладки Связь задач вікна Свойства задачи - Петренко Ю.І. 501-БП 2.pbm

13. Натискаємо кнопку Решить.

Амплітуду коливань температури на внутрішній поверхні огородження визначаємо у трьох характерних точках: на осі симетрії, в місці з'єднання цегли та залізобетону та посередині ділянки залізобетону.

Методику визначення амплітуди коливань на внутрішній поверхні огородження розглянемо на прикладі точки на осі симетрії, що розташована ліворуч.

14. Натискаємо кнопку Открыть модель.

15. Виділяємо відрізок внутрішньої поверхні огородження розташований між віссю симетрії та залізобетоном. Не відводячи курсору від відрізку натискаємо праву клавішу миші. У ниспадаючому меню вибираємо Свойства.

16. З'явиться вікно Свойства выделенных объектов в якому наведені координати точок початку та кінця цього відрізку (дивись рис. 40).

Рисунок 40. Вікно з координатами початку та кінця відрізку

17. Закриваємо вікно.

18. Натискаємо кнопку Картина поля.

19. Натискаємо праву клавішу миші та вибираємо График по времени.

20. Знову натискаємо праву клавішу миші та вибираємо Свойства графика… У вікні Кривые на графике во времени в полі Здесь вы можете задать точки и физические величины для отображения на графике вводимо координати точки (х=64, y=118) та натискаємо кнопку Добавить. Закриваємо вікно.

Графік коливань температури на внутрішній поверхні стіни в точці на осі симетрії наведено на рис. 41.

Як видно з графіку починаючи з 13 доби настає квазістаціонарний режим (режим при якому зміна температури протягом доби така ж як і в наступну). Амплітуда коливань у цей період складає , що менше нормованих ,.

Рисунок 41. Графік коливань температури на внутрішній поверхні стіни в точці на осі симетрії.