«Строительная физика»

Скачать 448.26 Kb.

Название	«Строительная физика»
страница	3/5
Дата публикации	09.03.2016
Размер	448.26 Kb.
Тип	Учебно-методический комплекс

100-bal.ru > Право > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5

По дисциплине « Строительная физика»

Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»

Форма подготовки очная

г. Петропавловск-Камчатский
2011 год
Практические занятия проводятся в виде теплотехнического расчета наружных ограждающих конструкций.

№ п/п	Наименование практических занятий
1	Защитные свойства наружных ограждений
2	Расчет теплозащитных свойств ограждений
3	Расчет ограждений на теплоустойчивость
4	Влажностный режим наружных ограждений
5	Воздушный режим наружных ограждений
6	Определение теплопотерь через ограждающие конструкции помещений
7	Общая последовательность расчета
8	Расчет теплового режима помещения

ььь

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)
Филиал двфу В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-кАМЧАТСКИЙ

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

По дисциплине «Строительная физика»

Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»

Форма подготовки очная

г. Петропавловск-Камчатский
2011год

Задание №1:

В теплообменном аппарате вертикальная плоская стенка толщиной δ = 5,5 мм, длиной l = 1,45 м и высотой h = 0,95 м выполнена из стали с коэффициентом теплопроводности λ_с = 50 Вт/(мК) (рис. 1). С одной стороны она омывается продольным вынужденным потоком горячей жидкости (воды) со скоростью w = 0,525 м/с и температурой t_ж1 = 80 ºС (вдали от стенки), с другой стороны – свободным потоком атмосферного воздуха с температурой t_ж2 =10 ºС.

W

λ_c
t_ж1 t_ж2
q h

δ l

Требуется:
1. Определить плотность теплового потока q. Результаты расчетов занести в таблицу. Лучистым теплообменом пренебречь из-за малых значений

.

2. Провести расчетное исследование вариантов интенсификации теплопередачи при неизменной разности температур между горячим и холодным теплоносителями.
2.1. Определить коэффициент теплопередачи при:

а) увеличении в 5, 10, 15 раз коэффициентов теплопередачи α₁, α₂ и поверхности стенки F как со стороны горячей жидкости (

), так и со стороны воздуха (

) .

б) замене стальной стенки на латунную (

) , алюминиевую (

) и медную (

) с коэффициентами теплопроводности соответственно

.

Результаты расчетов занести в таблицу.
2.2. Определить степень увеличения коэффициента теплопередачи при изменениии каждого из варьируемых факторов σ_i по формуле:

, где K, K_i – коэффициенты теплопередачи до и после интенсификации теплопередачи.

Результаты расчетов свести в таблицу.
2.3. Обозначив степень изменения варьируемых факторов через z, построить в масштабе (на одном рисунке) графики:

.
2.4. Проанализировать полученные результаты и сформулировать выводы о целесообразных путях интенсификации теплопередачи.

Решение:

Для нахождения коэффициентов теплоотдачи α необходимо выбрать уравнения подобия и найти числа подобия.

При вынужденном обтекании плоской поверхности может быть использовано следующее уравнение подобия:

;

Для воды при температуре 80ºС характерны следующие параметры:

;

=> с = 0,037; n₁= 0,8; n₂ = 0,43;

Зададимся температурами поверхностей стенки со стороны охлаждаемой

и нагреваемой

сред. Учитывая рекомендации (для металлических стенок в первом приближении можно принять

; температура стенки всегда ближе к температуре той среды, со стороны которой α выше; при вынужденном движении величина α обычно значительно больше, чем при свободном), выбираем

.

При температуре 75ºС

;

При свободном движении (естественной конвекции) вдоль вертикальных поверхностей может быть использовано следующее уравнение подобия:

;

Для воздуха при температуре 10ºС характерны следующие параметры:

;

;

а при температуре 75ºС

;

;

Коэффициенты теплоотдачи:

;

;
Коэффициент теплопередачи K для плоской стенки:

;

Плотность теплового потока:

;

Проверка правильности принятия для температур

для расчета:

;

;

Отклонения:

=> допустимо;

=> допустимо;
Таблица 1

Результаты расчета

б₁, Вт/(м²К)	б_2, Вт/(м²К)	1/ б₁, м²К/Вт	1/ б₂, м²К/Вт	д/л_с, м²К/Вт	R, м²К/Вт	K, Вт/(м²К)	q, Вт/(м²К)
2697,662	6,990	0,0004	0,1431	0,0001	0,1436	6,9666	487,662

2.1.Коэффициенты теплопередачи при изменении каждого из варьируемых факторов:

;

Таблица 2

Результаты расчета


6,9810	6,9828		6,9834		6,9810		6,9828		6,9834		34,3725		67,6277
Вт/(м²К)

99,8191		34,3725		67,6277		99,8191		6,9693		6,9706		6,9713
Вт/(м²К)

2.2. Степень увеличения коэффициента:

;

Таблица 3

Результаты расчета


1,0021	1,0023		1,0024		1,0021		1,0023		1,0024		4,9339		9,7074

14,3282		4,9339		9,7074		14,3282		1,0004		1,0006		1,0007

2.3.Графики:

Наклонная линия характеризует 2 наложенных друг на друга графика функций

. Линия, почти параллельная оси абсцисс, характеризует 3 наложенных друг на друга графика функций

.

2.4. Выводы:

1. из таблицы 1 видно, что величину полного термического сопротивления и коэффициента теплопередачи определяет термическое сопротивление теплоотдачи со стороны стенки, омываемой свободным потоком атмосферного воздуха.

2. из графика, таблиц 2 и 3 видно, что увеличение коэффициента теплоотдачи и поверхности стенки со стороны горячей жидкости, а также изменение материала стенки практически не увеличивают теплопередачу. А увеличение коэффициента теплоотдачи и поверхности стенки со стороны воздуха является эффективным средством ее интенсификации, поскольку термическое сопротивление со стороны стенки, омываемой свободным потоком атмосферного воздуха, вносит наибольший вклад в полное термическое сопротивление теплопередачи.

3. необходимо уменьшать наибольшее из частных термических сопротивлений, предварительно численно вычислив каждое сопротивление.

10.1. Задание на контрольную работу по вариантам:

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
д, мм	3,5	5,6	4,5	2,6	1,5	5,0	4,0	3,0	3,2	5,9
l, м	1,4	1,1	1,2	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
h, м	0,91	0,92	0,80	0,81	0,71	0,61	0,51	0,55	1,2	1,1
л_с Вт/(мК)	50	50	50	50	50	50	50	50	50	50
w,м/с	0,520	0,625	0,425	0,325	0,225	0,725	0,825	0,825	0,600	0,650
t_ж1, єС	90	50	60	70	76	85	67	55	73	79
t_ж2, єС	11	12	13	14	15	16	17	18	10	9

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)
Филиал двфу В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-кАМЧАТСКИЙ

КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1 2 3 4 5

Похожие:

	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Ы программы традиционны: механика, молекулярная физика и термодинамика, электродинамика, квантовая физика (атомная физика и физика...		Проектная декларация Общество с ограниченной ответственностью «Производственно-строительная фирма «Квартал»
	Пояснительная записка рабочая программа дисциплины «Иностранный язык... «Физика», магистерские программы «Техническая физика в нефтегазовых технологиях», «Физика наноструктур и наносистем»		Патентам и товарным знакам (19) Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Строительная, 11, ОАО "Саранский завод автосамосвалов"
	Программа «Живая физика», Институт новых технологий cd «Репетитор» «Открытая физика. Версия 2,5», «Физикон» сd «Физика. Библиотека наглядных пособий 7-11», «Физикон»		Рабочая программа дисциплины «Строительная климатология. Климат и архитектура» Рассмотрена на заседании кафедры Архитектуры и градостроительства, протокол №3 от 8 октября 2011 г
	Выиграет ли строительная наука от перестановки слагаемых в министерстве? Динамическая эквивалентность как способ преодоления различий в национальных картинах мира		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Физика 7-9 классы», авторами которой являются А. В. Перышкин и Е. М. Гутник; обучение рассчитано на работу по учебникам: «Физика...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Физика 7-9 классы», авторами которой являются А. В. Перышкин и Е. М. Гутник; обучение рассчитано на работу по учебникам: «Физика...		Рабочая программа по дисциплине В. В строительная информатика ...
	Физика Магистерская программа 011200 07. 68 – "Физика наносистем и наноэлектроника" Области профессиональной деятельности: являются все виды наблюдающихся в природе физических явлений, процессов и структур, в том...		Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо... Физика. Магистерская программа «Техническая физика в нефтегазовых технологиях», «Физика наноструктур и наносистем»
	Реферат. «Скреперы». По предмету: «Строительная техника» Скреперы могут разрабатывать грунты I – IV групп прочности (III и IV группы – с предварительным разрыхлением)		Учебно-методический комплекс дисциплины ен. Ф. 7 Физика: оптика;... ...
	Дуничкин Илья Владимирович, к т. н., Заместитель руководителя унпл... Учебник New Opportunities Elementary (Student’s Book); cd-диск; карточки с заданием для ролевой игры		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Живая физика. Живая геометрия; Готовимся к егэ. Физика; Готовимся к егэ. Математика; Физика. 7 9 класс ч. 1

Школьные материалы