ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
ВВЕДЕНИЕ
На теплоснабжение зданий и сооружений расходуется 40 % добываемого топлива, поэтому даже не-
значительное снижение теплопотерь зданиями обеспечивает существенную экономию теплоэнергетиче-
ских ресурсов. Потери тепла происходят через наружные ограждения, имеющие значительный удель-
ный вес в стоимости здания. Защищая помещения от внешних климатических воздействий, они должны
обеспечить требуемые параметры микроклимата, соответствующие условиям протекания в них функ-
циональных процессов. Правильный выбор конструктивных решений ограждений, отвечающих назна-
чению здания и санитарно-гигиеническим условиям внутри него, имеет большое значение для эксплуа-
тации зданий.
При проектировании требуемые теплозащитные и другие эксплуатационные качества ограждений
достигаются на основе данных теплофизических расчетов путем целесообразного выбора строительных
материалов с учетом их физико-технических свойств и рационального решения конструкций.
1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ
1.1 ВИДЫ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛА В ОГРАЖДЕНИЯХ
Передача тепла в среде происходит при наличии разности температур. При этом тепло распростра-
няется из области повышенных температур в область пониженных. Например, зимой в отапливаемых
зданиях теплопередача происходит через наружные ограждения из здания, а летом при сильном нагреве
поверхностей стен за счет солнечной радиации – в здание. Различают три вида теплопередачи: тепло-
проводностью, конвекцией, излучением.
Теплопроводность – вид передачи тепла, при котором энергия последовательно передается в твер-
дых телах (диэлектриках) и жидкостях упругими волнами, а в газах – диффузией атомов или молекул. В
металлах энергия передается за счет диффузии электронов. Наиболее полно теплопроводность проявля-
ется в сплошных твердых телах.
Конвекция – процесс передачи тепла движущими массами жидкости и газа. Движение это может
быть естественным за счет температурного перепада в пределах среды или искусственным, вызванным
каким-либо внешним возбуждением, например, работой вентилятора.
Тепловое излучение – перенос энергии в газообразной среде или пустоте (вакууме) в виде элек-
тромагнитных волн. При взаимном облучении двух поверхностей происходит двойной процесс преоб-
разования энергии. Вначале на поверхности излучающего тела происходит преобразование тепловой
энергии в лучистую, а затем лучистой в тепловую на поверхности тела, поглощающего лучистое тепло.
Процессы передачи тепла в зданиях и их ограждающих конструкциях связаны со всеми тремя ви-
дами теплообмена. При этом в воздушной среде у поверхности ограждений, в воздушных прослойках и
пустотах преобладает теплообмен конвекцией и излучением. В твердых материалах конструкций ос-
новным видом передачи тепла является теплопроводность.
1.2 ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. ОСНОВНОЙ ЗАКОН
ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ. УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
Происходящие процессы теплопередачи приводят к постоянному или изменяющемуся во времени
распределению температур в рассматриваемой материальной среде или конструкции. Температура в
случае ее временных и пространственных изменений является функцией координат x, y, z и времени τ,
т.е.
),,,(
τ
=
zyxft . (1)
Совокупность значений температуры для всех точек пространства в заданный момент времени на-
зывается температурным полем. Выражение (1) является математической формулировкой поля. При
этом, если температура меняется во времени, поле называется нестационарным, а если не меняется –
стационарным. Температура может быть функцией одной, двух или трех координат и, соответственно,
поля будут одно-, двух- и трехмерными.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
