|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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
,где β – коэффициент объемного расширения. ν – кинематическая вязкость. λ – коэффициент теплопроводности. Pr- число Прандтля.
Берем 5 ячеек. Для каждой Q.
,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.
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.
|
|