Xem mẫu
- - GV: THS.KTS. NguyÔn ®¨ng thÞnh
Bμi gi¶ng PhÇn NhiÖt - Ch ¬ng iII: TruyÒn nhiÖt dao ®éng
Ch ¬ng Iii
TruyÒn nhiÖt dao ®éng - t.kÕ c¸ch nhiÖt kÕt cÊu mïa nãng
I. ¶nh h ëng cña BXMT ®Õn b i to¸n truyÒn nhiÖt
H×nh1 : Ph©n bè BXMT t¹i Hμ Néi
Trong mïa nãng c êng ®é BXMT ë n íc ta rÊt cao ®Æc biÖt trong hai th¸ng 6,7. V× vËy khi tÝnh
to¸n truyÒn nhiÖt qua kÕt cÊu trong mïa nãng ngoμi qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt gi÷a kÕt cÊu vμ
kh«ng khÝ bªn ngoμi theo hai h×nh thøc ®èi l u vμ bøc x¹ nhiÖt theo c«ng thøc:
q1 = (tn - ) , Kcal/ m2.h
n n
MÆt kh¸c kÕt cÊu cßn nhËn thªm mét l îng nhiÖt do BXMT lμ:
q2 = .I , Kcal/ m2.h
: hÖ sè hÊp thô bøc x¹ mÆt trêi cña bÒ mÆt kÕt cÊu.
I: c êng ®é bøc x¹ mÆt trêi chiÕu vμo kÕt cÊu, Kcal/ m2.h
VËy l îng nhiÖt tæng céng trao ®æi gi÷a mÆt ngoμi kÕt cÊu víi bªn ngoμi q sÏ lμ:
q = q1 + q2 = (t - ) + .I
nn n
Trang 1/8
- - GV: THS.KTS. NguyÔn ®¨ng thÞnh
Bμi gi¶ng PhÇn NhiÖt - Ch ¬ng iII: TruyÒn nhiÖt dao ®éng
.I
=> q tn
n n
n
nh vËy cã thÓ coi BXMT mμ kÕt cÊu nhËn ® îc lμ nhiÖt ®é tæng ngoμi nhμ lμ tæng hîp t¸c
®éng nhiÖt ®é kh«ng khÝ vμ BXMT lªn kÕt cÊu trong tÝnh truyÒn nhiÖt cho mïa nãng:
.I
t tg tn tn t td
n
Khi ®ã:
q= (t - )
n tg n
H×nh 2 : TruyÒn nhiÖt ngoμi kÕt cÊu trong mïa
nãng
a. Sù thay ®æi BXMT cã gi¸ trÞ rÊt lín vμ biÕn ®æi theo chu kú trong ngμy
b. NhiÖt ®é kh«ng khÝ ngoμi nhμ còng thay ®æi theo chu kú trong ngμy
H×nh 3 : BiÕn thiªn ngμy cña nhiÖt ®é
kh«ng khÝ ngoμi nhμ mïa hÌ ë Hμ Néi.
1 - Kbd = 0.99 ; 2 - Kbd = 0.9 ;
3 - Kbd = 0.7 ; 4 - Kbd = 0.5
c. NhiÖt ®é tæng ngoμi nhμ lμ tæng cña hai dao ®éng h×nh sin chu kú 24h còng lμ dao ®éng
h×nh sin cã chu kú vμ thêi ®iÓn cùc ®¹i phô thuéc thêi ®iÓm vμ trÞ sè cùc ®¹i cña hai dao
®éng thμnh phÇn:
Trang 2/8
- - GV: THS.KTS. NguyÔn ®¨ng thÞnh
Bμi gi¶ng PhÇn NhiÖt - Ch ¬ng iII: TruyÒn nhiÖt dao ®éng
Dao ®éng nhiÖt ®é tæng cã thÓ biÓu diÔn
qua c¸c ®¹i l îng sau:
NhiÖt ®é tæng trung b×nh : tttbtg
.I tb
,0C
tb
tb
t tn
tg
n
Biªn ®é dao ®éng nhiÖt ®é tæng : Attg
. AI
) ,0C
( At n
At tg
n
NhiÖt ®é tæng cùc ®¹i : ttmaxtg
ttmaxtg = tttbtg + Attg , 0C
Thêi ®iÓn xuÊt hiÖn nhiÖt ®é tæng cùc
®¹i:
Ztmaxtg = Z1 ± ,h
Trong ®ã:
AI : biªn ®é dao ®éng cña BXMT. H×nh 4: Dao ®éng cña nhiÖt ®é tæng
: hÖ sè lÖch pha cña hai dao ®éng tn vμ ttd. ngoμi nhμ.
Atn: biªn ®é dao ®éng ngoμi nhμ.
Z1 : thêi ®iÓm xuÊt hiÖn tmaxn hay cña BXMT.
: sè hiÖu chØnh lÖch pha cña hai dao ®éng
nhiÖt ®é.
, : cã thÓ x¸c ®Þnh theo b¶ng ®©y.
B¶ng : X¸c ®Þnh c¸c hÖ sè : ,
Trang 3/8
- - GV: THS.KTS. NguyÔn ®¨ng thÞnh
Bμi gi¶ng PhÇn NhiÖt - Ch ¬ng iII: TruyÒn nhiÖt dao ®éng
II. Kh¸i qu¸t vÒ truyÒn nhiÖt dao ®éng qua kÕt cÊu
§Æc ®iÓm cña truyÒnnhiÖt dao ®éng ®iÒuhoμ qua kÕt cÊu cã thÓ tãm t¾t nh sau:
a. KhinhiÖt ®é tæng ngoμi nhμ dao ®éng h×n Sin theo chu kú 24h th× dßng nhiÖt truyÒn qua
kÕt cÊu , nhiÖt ®é t¹i mÆt trong,mÆt ngoμi vμ trong néi bé kÕt cÊu còng dao ®éng h×nh Sin víi
chu kú còng 24h.
b. Dao ®éng nhiÖt ®é trªn c¸c bÒ mÆt kÕt cÊu cã tÝnh t¾t dÇn tõ ngoμi vμo trong, tøc lμbiªn
®é dao ®éng còng sÏ nhá dÇn.
NÕu kÕt cÊu ®ñ dμy dao ®éng nhiÖt ®é cã thÓ t¾t h¼n (A = 0) t¹i mét ®é s©u nμo ®ã so víi
mÆt ngoμi kÕt cÊu.
H×nh 5: S¬ ®å truyÒn nhiÖt dao ®éng ®iÒu hoμ qua kÕt cÊu.
NÕu kÕt cÊu máng dao ®éng nhiÖt ®é mÆt ngoμi vμ mÆt trong kÕt cÊu cã thÓ x¶y ra ®ång thêi
(m¸i t«n).
c. Dao ®éng nhiÖt ®é trong kÕt cÊu cã tÝnh chËm dÇn, tøc lμ thêi ®iÓm xuÊt hiÖn cùc ®¹i
nhiÖt ®é t¹i c¸c líp chËm dÇn so víi thêi ®iÓm cùc ®¹i cña nhiÖt ®é tæng khi tiÕn dÇn vμo mÆt
trong cña kÕt cÊu.
d. C¸c ®¹i l îng ®Æc tr ng cña dao ®éng nhiÖt ®é mÆt trong kÕt cÊu:
+ HÖ sè t¾t dÇn cña nhiÖt ®é mÆt trong so víi nhiÖt ®é tæng: 0
= Attg / A t , lÇn
0
+ §é trÔ dao ®éng nhiÖt ®é mÆt trong so víi nhiÖt ®é tæng: 0
max
- Ztmaxtg , giê
=Z
0 t
e. TÝnh æn ®Þnh nhiÖt cña kÕt cÊu:
+ HÖ sè t¾t dÇn vμ ®é trÔ dao ®éng ®Æc tr ng cho tÝnh æn ®Þnh nhiÖt cña kÕt cÊu.
+ NÕu , cμng lín th× dao ®éng nhiÖt t¹i mÆt trong kÕt cÊu cμng nhá vμ ®é lÖch pha dao
0
0
®éng cμng lín. Khi ®ã kÕt cÊu cã ®é æn ®Þnh cao vμ ®é æn ®Þnh nhiÖt cña kÕt cÊu phô thuéc
vμo:
Trang 4/8
- - GV: THS.KTS. NguyÔn ®¨ng thÞnh
Bμi gi¶ng PhÇn NhiÖt - Ch ¬ng iII: TruyÒn nhiÖt dao ®éng
- C¸c chØ tiªu nhiÖt lý cña vËt liÖu x©y dùng, ®Æc biÖt lμ hÖ sè hμm nhiÖt cña vËt liÖu ký hiÖu
S (Kcal/m2.h.0C) vμ hÖ sè dÉn nhiÖt k (xem phô lôc ).
- NhiÖt trë cña kÕt cÊu.
- ChØ sè qu¸n tÝnh nhiÖt cña kÕt cÊu , ký hiÖu D
D = R.S - ®èi víi kÕtcÊu mét líp.
D= Ri.Si - ®èi víi kÕt cÊu nhiÒu líp.
Khi D 1 kÕt cÊugäi lμ dμy vÒ nhiÖt.
Khi D < 1 kÕtcÊu gäi lμ máng vÒ nhiÖt.
III. X¸c ®Þnh nhiÖt ®é mÆt trong v dßng nhiÖt truyÒn qua k.cÊu
1. Dao ®éng nhiÖt ®é mÆt trong kÕt cÊu:
Dao ®éng nhiÖt ®é mÆt trong kÕt cÊu ® îc ®Æc tr ng b»ng c¸c ®¹i l îng:
tb
NhiÖt ®é trung b×nh, , X§ nh trong truyÒn nhiÖt æn ®Þnh:
t
tb tb
t tg tt
R ), 0 C
(Rn
tb tb
t tg
t
R0
Biªn ®é dao ®éng nhiÖt ®é mÆt trong, A t :
At tg
,0C
A t
0
max
NhiÖt ®é mÆt trong cùc ®¹i, t :
max
A t ,0C
tb
t t
max
Thêi ®iÓm xuÊt hiÖn nhiÖt ®é mÆt trong cùc ®¹i, Z :
t
max max
, gio
Z Zt tg 0
t
§Ó x¸c ®Þnh gÇn ®óng c¸c trÞ sè vμ cã thÓ dïng c«ng thøc tÝnh (¸p dông trong tr êng hîp
0 0
= 16, = 7,5:
n t
HÖ sè t¾t dao ®éng nhiÖt mÆt trong:
R
2 D (0,8 3,5 ). 1 .
0 k
D
- hÖ sè xÐt ¶nh h ëng cña tÇng kh«ng khÝ kÝn ®Õn hÖ sè t¾t dÇn:
k
D
1 0,5Rk
k
R
Trang 5/8
- - GV: THS.KTS. NguyÔn ®¨ng thÞnh
Bμi gi¶ng PhÇn NhiÖt - Ch ¬ng iII: TruyÒn nhiÖt dao ®éng
1)
(nÕu kh«ng cã tÇng kh«ng khÝ k
Rk – nhiÖt trë cña tÇng kh«ng khÝ kÝn.
R – nhiÖt trë cña toμn bé kÕt cÊu.
D = RiSi.
- hÖ sè ¶nh h ëng cña thø tù c¸c líp kÕt cÊu ®Õn hÖ sè t¾t dÇn dao déng. Khi ®ã chØ xÐt ®Õn
1
hai líp chñ yÕu c¸ch nhiÖt vμ chÞu lùc cã hÖ sè hμm nhiÖt lμ S1 vμ S2:
S2
0,85 0,15
1
S1
§é trÔ dao ®éng:
2,7 D 0,4, gio
0
2. Dßng nhiÖt truyÒn qua kÕt cÊu:
TrÞ sè trung b×nh cña dßng nhiÖt x¸c ®Þnh nh trong truyÒn nhiÖt æn ®Þnh:
tb
t tb t
t tg
, kCal / m 2 .h
tb
q
R0
Biªn ®é dao ®éng cña dßng nhiÖt:
At tg
, kCal / m 2 .h
ht .
Aq
0
Dßng nhiÖt cùc ®¹i:
q max q tb Aq
IV. Yªu cÇu c¸ch nhiÖt cho kÕt cÊu ®Ó chãng nãng
1. NhiÖt ®é mÆt trong cùc ®¹i vμ thêi ®iÓm xuÊt hiÖn:
NhiÖt ®é mÆt trong cùc ®¹i lu«n nhá h¬n mét trÞ sè cho phÐp:
max
t
Thêi ®iÓm xuÊt hiÖn gi¸ trÞ cùc ®¹i ph¶i phï hîp víi tõng laäi c«ng tr×nh sö dông:
- Tru së lμm viÖc th× cÇn xuÊt hiÖn sau khi kÕt thóc giê lμm viÖc.
- Nhμ ë th× xuÊt hiÖn tr íc khi mäi ng êi ®i lμm vÒ.
2. Biªn ®é dao ®éng cña nhiÖt ®é mÆt trong lu«n nhá h¬n mét trÞ sè cho phÐp:
V× nÕu qu¸ lín sÏ lμm cho c¸c thiÕt bÞ lμm viÖc kÐm æn ®Þnh.
Trang 6/8
- - GV: THS.KTS. NguyÔn ®¨ng thÞnh
Bμi gi¶ng PhÇn NhiÖt - Ch ¬ng iII: TruyÒn nhiÖt dao ®éng
A A t
Chó ý: Khi gi¶i bμi to¸n c¸ch nhiÖt theo c¸c ®iÒu kiÖn trªn còng ph¶i thùc hiÖn mét lo¹t c¸c
tÝnh to¸n phøc t¹p. V× vËy trong thùc tÕ víi mét kÕt cÊu ®· chän, ta cã thÓ tiÕn hμnh tÝnh to¸n
gÇn ®óng ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®Æc tr ng cña dao ®éng nhiÖt ®é mÆt trong vμ dßng nhiÖt truyÒn qua
kÕt cÊu, tõ ®ã cã thÓ ph©n tÝch vμ ®iÒu chØnh thÝch hîp.
V. c¸c Gi¶i ph¸p c¸ch nhiÖt mïa nãng
Trang 7/8
- - GV: THS.KTS. NguyÔn ®¨ng thÞnh
Bμi gi¶ng PhÇn NhiÖt - Ch ¬ng iII: TruyÒn nhiÖt dao ®éng
--- HÕt ch ¬ng III ---
Trang 8/8
nguon tai.lieu . vn
