Выбор ограждающих конструкций

Для стен:

Бетон 0,2 м

Минеральная вата 0,1 м

Воздушная прослойка 0,02 м

Алюминиевая фольга

Стальной лист 0,003 м

Для пола:

Цементно-песчаная стяжка 0,03 м

Керамзитобетон 0,1 м

Воздушная прослойка 0,1 м

Керамзитобетон 0,15 м

Гидроизоляция 0,01 м

Песчаная подготовка 0,15 м

Для крышки:

Стальной лист 0,02 м

Минеральная вата 0,1 м

Стальной лист 0,03 м

Шпон 0,008м

Теплотехнический расчёт

Для расчёта используем метод последовательных приближений.

Исходные данные : стенка камеры – керамзитобетонная

δ=0,3 м;

λ=0,47 Вт/м˚С;

=20ºС; =80ºС – температура в камере (изделия)

– менее 35˚С (выбираем произвольно)

Коэффициент теплопередачи равен:

– коэффициент теплоотдачи при лучистом потоке, Вт/м²˚С

– коэффициент теплоотдачи при конвективном потоке, Вт/м²˚С.

Задаёмся произвольным и при этом значении рассчитываем температуру наружной поверхности камеры:

Для полученной температуры подбираем и и сравниваем с принятым значением:

определяем из критериального уравнения:

где х – линейный размер тела по направлению потока среды (теплоносителя) ,м;

λ – коэффициент теплопроводности среды, омывающей наружную поверхность ограждения, Вт/м˚С;

с и n - коэффициенты, зависящие от произведения :

– критерий Грасгофа,

g = 9,81 м/ -ускорение свободного падения;

- разность температуры между поверхностью тела и окружающей средой ( при охлаждении тела,

- температура поверхности тела, ˚С;

- температура окружающей среды, ˚С;

- коэффициент кинематической вязкости, /с.

Температура наружной поверхности камеры должна быть менее 35˚С. В противном случае необходимо изменить толщину теплоизоляции в сторону её увеличения. В случае если полученное значение ,близко к принятому, то принятое значение верно, в противном случае принимаем :

)/2.

Рассчитываем значение К, , при вновь принятом коэффициенте теплоотдачи от наружной поверхности ограждения. Данный расчёт осуществляется до момента, когда значение коэффициента теплоотдачи от наружной поверхности принятого и полученного при расчёте, будет приблизительно равно. Далее принимаются значения, полученные в последнем расчёте (К, ). Расчет производим с точностью до 0,05.

Результаты расчета представим в таблице 4.1

Таблица 3.1 – Расчет ограждающей конструкции методом последовательных приближений

1-е приближение	2-е приближение	3-е приближение	4-е приближение	5-е приближение	6-е приближение
δ	0,18	δ	0,18	δ	0,18	δ	0,18	δ	0,18	δ	0,18
λ	0,47	λ	0,47	λ	0,47	λ	0,47	λ	0,47	λ	0,47
α'нар	6,08	α'нар	5,34	α'нар	5,07	α'нар	4,98	α'нар	4,95	α'нар	4,94
Твн		Твн		Твн		Твн		Твн		Твн
Тц		Тц		Тц		Тц		Тц		Тц
К	1,31	К	1,24	К	1,21	К	1,19	К	1,19	К	1,19
Тнар	29,82	Тнар	32,29	Тнар	33,62	Тнар	34,16	Тнар	34,36	Тнар	34,42
Тр	24,91	Тр	26,14	Тр	26,81	Тр	27,08	Тр	27,18	Тр	27,21
ν	16,46	ν	16,58	ν	16,64	ν	16,66	ν	16,67	ν	16,68
λ	2,71	λ	2,71	λ	2,72	λ	2,73	λ	2,73	λ	2,73
Gr		Gr		Gr		Gr		Gr		Gr
Pr	0,70	Pr	0,699	Pr	0,699	Pr	0,699	Pr	0,699	Pr	0,699
Gr*Pr		Gr*Pr		Gr*Pr		Gr*Pr		Gr*Pr		Gr*Pr
c	0,135	c	0,135	c	0,135	c	0,135	c	0,135	c	0,135
n	0,33	n	0,33	n	0,33	n	0,33	n	0,33	n	0,33
Nu	36,25	Nu	38,85	Nu	40,08	Nu	40,56	Nu	40,73	Nu	40,79
αк	3,27	αк	3,52	αк	3,64	αк	3,69	αк	3,70	αк	3,71
ε	0,82	ε	0,82	ε	0,82	ε	0,82	ε	0,82	ε	0,82
qл	44,2	qл	55,99	qл	62,45	qл	65,13	qл	66, 1	qл	66,43
αл	0,89	αл	1,07	αл	1,16	αл	1,20	αл	1,22	αл	1,22
α''нар	4,16	α''нар	4,59	α''нар	4,80	α''нар	4,88	α''нар	4,92	α''нар	4,93