Определение температуры внутри ограждения и на его внутренней поверхности

Задача определения температуры внутренней поверхности ОК легко решается в случае, если конструкция не содержит теплопроводных включений (например, имеющихся внутри ОК деталей из материалов, обладающих высокой теплопроводностью - металлических, железобетонных и т.д.). В этом случае, исходя из предпосылок, приведенных в разделе 1, температура внутренней поверхности ОК τ вычисляется по формуле (2):

При наличии теплопроводных включений температуру внутренней поверхности ОК следует определять на основании расчета температурного поля конструкции. Это сложная задача, предполагающая решение дифференциального уравнения теплопроводности совместно с граничными условиями.

Однако для ряда теплопроводных включений (см. рисунок ниже) температуру внутренней поверхности ОК по теплопроводному включению допускается определять по приближенным формулам: для неметаллических теплопроводных включений – по формуле (3):

а для металлических включений – по формуле (4):

η, ξ – эмпирические коэффициенты, принимаемые по табл. 1, 2 (см. ниже).

Схемы теплопроводных включений в ОК

Таблица 1.

Схема теплопроводного включения	Коэффициент η при а/δ
0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,5	2,0
I	0,52	0,65	0,79	0,86	0,90	0,93	0,95	0,98
IIа (при δв/δн)	0,5	0,30	0,46	0,68	0,79	0,86	0,91	0,97	1,00
1,0	0,24	0,38	0,56	0,69	0,77	0,83	0,93	1,00
2,0	0,19	0,31	0,48	0,59	0,67	0,73	0,85	0,94
5,0	0,16	0,28	0,42	0,51	0,58	0,64	0,76	0,84
III (при с/δ)	0,25	3,60	3,26	2,72	2,3	1,97	1,71	1,47	1,38
0,50	2,34	2,26	1,97	1,76	1,62	1,48	1,31	1,22
0,75	1,28	1,52	1,40	1,28	1,21	1,17	1,11	1,09
IV (при с/δ)	0,25	0,16	0,28	0,45	0,57	0,66	0,74	0,87	0,95
0,50	0,23	0,39	0,57	0,60	0,77	0,83	0,91	0,95
0,75	0,29	0,47	0,67	0,78	0,84	0,88	0,93	0,95

Примечания:

1) Для промежуточных значений коэффициент η следует определять интерполяцией.

2) При а/δ>2,0 следует принимать η=1.

3) Для параллельных теплопроводных включений типа IIа табличное значение коэффициента η следует принимать с поправочным множителем ( где L – расстояние между включениями, м).

Таблица 2.

Схема теплопроводного включения	Коэффициент ξ при
0,25	0,50	1,0	2,0	5,0	10,0	20,0	50,0	150,0
I	0,105	0,160	0,227	0,304	0,387	0,430	0,456	0,485	0,503
IIб	-	-	-	0,156	0,206	0,257	0,307	0,369	0,436
III (при с/δ)	0,25	0,061	0,075	0,085	0,091	0,096	0,100	0,101	0,101	0,102
0,50	0,084	0,112	0,140	0,160	0,178	0,184	0,186	0,187	0,188
0,75	0,106	0,142	0,189	0,227	0,267	0,278	0,291	0,292	0,293
IV (при с/δ)	0,25	0,002	0,002	0,003	0,003	0,003	0,004	0,004	0,005	0,005
0,50	0,006	0,008	0,011	0,012	0,014	0,017	0,019	0,021	0,022
0,75	0,013	0,022	0,033	0,045	0,058	0,063	0,066	0,071	0,073
V (при δв/δн)	0,75	0,007	0,021	0,055	0,147	-	-	-	-	-
1,00	0,006	0,017	0,047	0,127	-	-	-	-	-
2,00	0,003	0,011	0,032	0,098	-	-	-	-	-

Примечания:

1) Для промежуточных значений коэффициент ξ следует определять интерполяцией.

2) Для теплопроводного включения типа V при наличии плотного контакта между гибкими связями и арматурой (сварка или скрутка вязальной проволокой) в формуле (4) вместо следует принимать .