Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья





Q1=4,2548*(tп-tпг1)^1,25. Q5=4,2548*(tпх2-tо.с.)^1,25. Q2=750*(tпг1-tпг2). Q4=750*(tпх1-tпх2). Q3=(0,0486*(tпг2-tпх1)/δ)+5756,76*(δ^3)*(tпг2-tпх1)^2



 

Московский Энергетический Институт

(Технический Университет)

 

Типовой Расчет по предмету

«Энергосбережения».

 

Вариант 12.

 

 

Выполнила: студентка группы

ФП-11-08 Зайченко

 

Проверил:   Захаров

 

 

2011 год

Задание:

Определить оптимальную величину зазора между стеклами оконной рамы, при которой тепловой поток из помещения в окружающую среду будет минимальным.

 

 

Исходный данные:

 

Высота окна: l=2 м

Ширина окна: S=1,5 м

Толщина стекла: δ = 0,03 м

Теплопроводность стекла: λ = 0,75 Вт/м*к

Температура в помещении: tп = 20 С

Температура окружающей среды: tо.с = -30 C

 

 

 

β

ν

λ

Pr

 

воздух

0,0037

1,33*10^-5   

0,0244

0,707

 

аргон

0,0037

1,18*10^-5

0,0162

0,655

 

tп

δ

0,003

Определить оптимальную величину зазора (δ), при которой потери теплоты через этот зазор были минимальны.

tо.с.

-30

λ2,4

0,75

l

g

9,8

 

,где

β – коэффициент объемного расширения.

ν – кинематическая вязкость.

λ – коэффициент теплопроводности.

Pr- число Прандтля.

 

 

Берем 5 ячеек. Для каждой Q.

Q1=αп.*(tп-tпг1)*F

Q2=λ2/δ2*(tпг1-tпг2)*F

 

Q3=αδ*(tпг2-tпх1)*F

 

Q4=λ4/δ4*(tпх1-tпх2)*F

 

Q5=αо.с.*(tпх2-tо.с.)*F

 

 

,где

αп –коэффициент теплоотдачи на внутреннем стекле.

tп – начальная температура теплого воздуха.

tпг1-температура воздуха на внутренней поверхности внутреннего стекла.

tпг2-температура воздуха на наружной поверхности внутреннего стекла.

tпх1- температура воздуха на внутренней поверхности наружного стекла.

tпх2- температура воздуха на наружной поверхности наружного стекла.

αо.с.- коэффициент теплоотдачи на наружном стекле.

tо.с.- начальная температура холодного воздуха.

 

αп.=NU*λ/l

Nu=0,63*((Gr*Pr)^(1/4))=116,25*(tп-tпг1)^(1/4)

αп.=1.42*(tп-tпг1)^(1/4)

Gr=(β*g*(tп.-tпг1)*l^3)/(ν^2)=1639889197*(tп-tпг1)

Q1=4,2548*(tп-tпг1)^1,25

Q5=4,2548*(tпх2-tо.с.)^1,25

Q2=750*(tпг1-tпг2)

Q4=750*(tпх1-tпх2)

αδ=Nuδ*λ/δ

 

 

Nuδ=1+Gr*Pr*δ/720*h=1+118452,05*δ^4*(tпг2-tпх1)

 

Gr=260413674,2*(tпг2-tпх1)*δ^3

αδ=(0,0162/δ)+1918,92*δ^3*(tпг2-tпх1)

Q3=(0,0486*(tпг2-tпх1)/δ)+5756,76*(δ^3)*(tпг2-tпх1)^2

               


Находим величину зазора (δ) с помощью ф-и "Поис решения" в Microsoft Office Excel 2007

 

 

 

 

Qмин

 

tпг1

8,17289

93,320585

tпг2

8,048462

93,320585

tпх1

-18,0485

93,320585

tпх2

-18,1729

93,320585

δ

0,018121

93,320585

 

 

 

δ

Qмин

 

0,01

111,6985

 

0,012

103,2662

 

0,015

95,70881

 

0,017

93,61054

 

0,018

93,32386

 

0,018121

93,32058

 

0,0182

93,32196

 

0,0183

93,32765

 

0,019

93,487

 

0,02

94,05396

 

0,022

96,21385

 

0,025

101,3595

 

 

Методом подбора находим оптимальное решение.

 

Вывод:

 

Из приведенных результатов следует, что минимальное значение теплового потока Qмин = 93 Вт/м^2 соответствует зазору δ = 1,8 * 10^-2 м.

Значит эта величина и есть оптимальная величина зазора между стеклами оконной рамы.



  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.