----
----






Исследование эффективности утеплителя при нестационарной теплопередаче


А. Г. Рымаров, канд. техн. наук, доцент

Исследование температурного режима теплоизолированного трубопровода проведено на основе моделирования процессов тепломассообмена. Начальная температура холодной воды 4°C. Применен трубопровод из полипропилена плотностью 909 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности 0,22 Вт/(м°C). Теплоизоляция выполнена из пенополиуретана плотностью 80 кг/м3 и с коэффициентом теплопроводности 0,035 Вт/(м°C). Трубопровод длиной 60 м разделен на 10 участков длиной 6 м каждый. По трубе через все участки течет вода с расходом 0,1 м3/ч.
   Для прогнозирования изменения температуры воды проведены расчеты нестационарного температурного режима теплоизолированного трубопровода. Расчет изменения температурного режима трубопровода в условиях приближенных к реальным, позволяет прогнозировать и проверять правильность принятых решений. Расчетная температура принята на основании климатических данных для Москвы равной (-42 °C) [3].
   Рис. 2. Исследование эффективности утеплителя при нестационарной теплопередачеОсновными теплотехническими характеристиками трубопровода являются коэффициенты теплоотдачи [1]. Расчеты показали, что имеет место ламинарный режим течения воды.
   Результаты расчетов представлены в виде графиков, иллюстрирующих ход изменения температуры воды в суточном режиме при продолжительном периоде холодов около 10 дней.
   При воздействии на трубопровод температуры наружного воздуха, изменяющейся с заданной амплитудой, получен коэффициент сквозного затухания температурного воздействия от воздуха к воде.
   На рис.1 показаны графики изменения во времени температуры воды в трубе на 1, 3, 5, 7 и 9 участках трубопровода. Из рисунка видно, что первый участок еще не успел существенно откликнуться на внешнее возмущающее воздействие, а участок 9 максимально в сравнении с другими слоями подвержен колебаниям температуры воды. Из рисунка визуально можно наблюдать смещение максимумов и минимумов температуры воды в трубопроводе от первого участка до десятого.
   Рис. 3. Исследование эффективности утеплителя при нестационарной теплопередачеНа рис. 2 показаны время достижения максимума и минимума температуры воды теплоизолированного трубопровода общей толщиной 0,095 м в каждом из 10 участков, для сравнения представлены температуры максимума и минимума наружного воздуха. Пределом развития данного процесса будет замерзание воды. На рис. 3 показано как меняется время сдвига максимума или минимума по длине трубопровода в каждом из 10 участков, на рисунке видно, что по мере остывания воды сдвиг минимумов и максимумов по сравнению с исходным воздействием растет с величины менее 0,17 часа до величины около 3,24 часа.
   Из графиков видно, что при минимальном значении толщины тепловой изоляции имеет место максимальная амплитуда колебаний температуры воды на десятом участке трубопровода. Первый участок трубопровода практически не откликается на тепловое возмущение, поступающее от окружающего трубу воздуха. С ростом толщины тепловой изоляции трубопровода происходит падение величины амплитуды колебаний температуры воды. Чем меньше амплитуда колебаний температуры воды, тем меньше вероятность замерзания воды. Изменение амплитуды колебаний температуры воды по длине трубопровода носит не линейный характер, при более мощной теплозащите имеет место меньшее значение амплитуды колебаний температуры воды, увеличивающееся от первого к десятому участку трубопровода.
   Рис. 4. Исследование эффективности утеплителя при нестационарной теплопередачеНа рис.4 показано как изменяется коэффициент сквозного затухания амплитуды колебаний температуры воды для каждого из десяти участков теплоизолированного трубопровода при различной толщине теплоизоляционного слоя, который меняется от 0,055 до 0,455 м.
   В результате расчетов и регрессивного анализа полученных графиков получены зависимости коэффициента сквозного затухания амплитуды температуры воды от безразмерных критериальных зависимостей - Bi и Fo.
   Моделирование нестационарного температурного режима является многофакторной задачей. Чем больше влияющих параметров будет учтено при моделировании, тем точнее будет результат, тем ближе он будет к реальной действительности, что и требуется при прогнозировании.
   Прогнозирование температурного режима основано на представлении и понимании объекта как "Единой Технологической Системы".
   Выгодным обстоятельством является наличие максимального значения коэффициента сквозного затухания температурного возмущения, так как при этом ответная амплитуда является минимально возможной, что является гарантией не замерзания воды.
   При заданном диаметре трубопровода при расходе более 0,5 м3/ч вода не замерзнет, а вот падение расхода воды ниже значения 0,5 м3/ч может привести к замерзанию воды.

  Библиографический список
   1. Лариков Н.Н. Теплотехника. М., Стройиздат, 1985.
   2. Титов В.П., Рымаров А.Г. Методы единой технологической системы для оптимизации энергопотребления и повышения экологической безопасности здания. Изв. вузов "Строительство". № 9, 1997, с. 76-80.
   3. Рымаров А.Г. Стационарная и нестационарная теплопередача теплоизолированного трубопровода. Сборник докладов шестой научно-практической конференции 26-28 апреля 2001г. Академические чтения, посвященные памяти В.Н.Богословского "Проблемы строительной теплофизики систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях", Москва, НИИСФ
   РААСН, 2001, с. 125-130.
   4. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. М.: Госстрой. 2000. 136 с.
  

Список товаров, услуг и цен предоставляемых организациями разместившими объявления на сайте (В алфавитном порядке. Тестовый режим)
Страница 1: AL - антистатик
Страница 2: аренда - водопровод
Страница 3: водослив - желоб
Страница 4: жилье - короткобазовый
Страница 5: коррубит - наирит
Страница 6: наклейка - пергамин
Страница 7: перевозка - радиатор
Страница 8: разгрузка - средство
Страница 9: СРО - услуги
Страница 10: установка - ящик

Строительные материалы в Интернете:



Архив объявлений с предложениями строительных материалов описаных в статьях:
Объявления строительных фирм Объявления строительных фирм (1)
Объявления строительных фирм (2) Объявления строительных фирм (3)
Объявления строительных фирм (07.06.08) Объявления строительных фирм (22.07.08)
Объявления строительных фирм (12.09.08)  
Цены на строительные материалы описанные в статьях (прайс-листы):
Строительство и ремонт
Кирпич и стеновые материалы
Окна и оконные конструкции
Двери, ворота, входные группы
Ограждающие конструкции, офисные перегородки
Пиломатериалы, изделия из дерева
Отделочные материалы
Керамическая плитка, керамический гранит
Лаки, эмали и краски
Стекло, поликарбонат, зеркала
Стройматериалы 1 Стройматериалы 2 Стройматериалы 3
Кровля, кровельные материалы
Гидро-, звуко, теплоизоляционные материалы
Сантехника, канализация
Отопление и вентиляция
Электрооборудование
Металл, кованные изделия
Машины, оборудование и инструмент
Дизайн и интерьер
Услуги в области строительства
Различные стройматериалы
Стройматериалы 4

Интернет-сайты предлагающие стройматериалы: