ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Шжвж 2. Вывод уравнений для скорости движения потока воздуха в чердачном пространстве из "Расчет воздухообмена в вентилируемых крышах " Чтобы получить практически приемлемое уравнение для определения скорости потока воздуха, необходимо применить искусственный прием. [c.14] Однако отношение высоты крыши к длине ее ската является синусом угла наклона кровли, т. е. [c.15] Это означает в действительности, что лучшие условия для движения воздуха создаются при больших высоте и длине крыши и повышенном трении. [c.15] Таким образом, кроме ширины сечения вентиляционного отверстия имеет значение наклон кровли. При крыше длиной ската 40 м и высотой 7 м (а=10°) скорость движения потока воздуха такая же, как при крыше длиной ската 10 м и высотой 1,75 м. На рис. 3 наглядно представлены эти соотношения. В табл. 1 приведены значения синусов для различных углов наклона. При а = 90°, т. е. перпендикулярно стене, скорость движения воздуха максимальна, при а = 10° — только 17% и при сс=3°—только 5% максимального значения. На практике, как правило, известны ширина крыши (равная ширине перекрытия) и ее высота. Таким образом, имеется значение тангенса угла наклона tga = h/b. Для нахождения а приводится дополнительно рис. 4, что облегчает интерполяцию значений синусов угла по табл. 1. [c.16] Воздух остается полностью неподвижным при а = 0°, т. е. при совершенно горизонтальных поверхностях крыш, даже если имеют место большие перепады температур. [c.16] Проектировщикам следует учитывать возможные отрицательные последствия слишком малых уклонов. [c.16] Отсюда 71—72 = 0,009 кг/м , коэффициент трения =0,045, Я = 9,81 м/с2. [c.16] Приведенные результаты, представленные в табл. 2, характерны для разности температур 2 °С. [c.17] Пр 1 разности температур 3°С соответственно Wz W2) = = V 1,5=1,225, т. е. при изменении разности температур па 1/4 скорость увеличивается или уменьшается в 2 раза. Значения скоростей движения воздуха в зависимости от углов наклона крыши при разности температур от 0,5 до 3°С представлены на рис. 5. [c.17] При скорости движения воздуха 0,16 м/с число Рейнольдса составит Ке = й /г—(0,16-0,05) (0,14-10 ) =580, коэффициент трения при круглом сечении равен = 64/580=0,11 и при квадратном сечении 0,89(64/580) =0,098. [c.18] имеет место противоречие относительно значения коэффициента трения, который здесь более чем вдвое превышает принятую величину (0,045) (см. гл. 1). [c.18] Если в уравнении (6) вдвое уменьшается значение подкоренного выражения, то скорость снижается в 0,7 раза. При разности температур 3°С и наклоне кровли 6° максимальная скорость составит 0,113 м/с. Если скорость движения 0,16 м/с, то и фактическая разность температур должна быть больше. [c.18] Влияние формы сечения потока. [c.18] Как упомянуто выше, пересчет с учетом особенностей гидравлического потока в ламинарной зоне недостаточен. Поскольку экспериментальные данные отсутствуют, необходимо исследовать это явление и дать его анализ. Протяженность названной синусоидальной поверхности V, определенная путем измерения при базе 17,7 см, составляет 37,7 см. Площадь поперечного сечения каждой волны (Р) составляет приблизительно 45 см-(250 см на 1 м базисной ширины волнистой поверхности). Тогда гидравлический диаметр равен =47 / 7=180/37,7=4,8 см. [c.18] Это означает, что круг имеет наименьшую площадь при равном сечении, узкий прямоугольник с раз.мером сторон 2,54 и 17,7 см — наибольшую волнообразное сечение имеет несколько меньшую площадь. При гидравлическом потоке картина обратная. Площадь является наибольшей при круге и наименьшей при узком прямоугольнике. Поскольку коэффициент трения при квадратном сечении меньше [2], чем при круглом, меньший гидравлический диаметр более благоприятен, хотя кажется, что большая площадь была бы лучше, если он должен восприниматься как поверхность трения. Это происходит потому, что при сечении, отличном от круглого, направленность и ориентация ламинарного потока равномерны. [c.19] Хотя автор не имел возможности исследовать это явление при помощи точных измерений, он попытался сделать выводы из данных, приведенных в литературе. При квадратном сечении = (6,7/7,565) кpyгa=0,885 круга, поскольку это является основным для выражения =0,89(64/Ке) при волнообразном сечении может быть принято по аналогии = (4,8 круга)/7,565 = = 0,635 круга, и, соответственно, = 0,635 (64/Ке). Тогда с -= 0,635- (64/580) =0,07, т. е. скорость в 0,8 раза меньше (абсолютное значение скорости уменьшилось на 0,128 м/с), или округленно на 0,13 м/с. С допуском 20 % следует считаться. [c.19] Дальнейшие расчеты показывают, что при волнообразном сечении принятое значение , равное 0,045, точно соответствует скорости потока 0,26 м/с. Как видно из рис. 5, это справедливо для кровли с наклоном 25° при разности температур 2°С или для кровли с наклоном 16° при разности температур 3°С. Можно ли пересчитывать взятые из рис. 5 кривые для иных коэффициентов трения На практике наряду с волнообразными сечениями ( =0,635 круга) большинство сечений являются прямоугольными ( =0,89 круга). Имеют место также всевозможные их модификации, поэтому уточнить поставленную задачу практически невозможно. Существенными помехами движению потока в чердачном пространстве часто оказываются уложенные поперек него балки или прогоны, а скорость потока тормозится завихрениями. Из-за многофакторной зависимости W я вопрос не удается исследовать глубже и приходится вернуться к первоначальному уравнению Re = lF /v, тогда =64/Ке для круга или (0,89-64)/Ке=57/Не для квадрата. [c.19] При круглом сечении вентиляционных отверстий вместо 57 подставляется 64, при волнообразном — 0,635-64 = 41 или, в общем случае, п. Если в дальнейшем для найденного экспериментальным путем значения равного х(64/Re) или, в общем случае, n/Re, понадобятся новые данные для сечений других форм, нужно изменить первоначальную величину знаменателя п, которая в рассмотренных случаях равна 57 или 41. Ориентировочно числовое значение п всегда должно находиться в интервале между 35 и 65. [c.20] Следует обратить внимание на то, что в уравнении (10) для W нет радикалов однако это уравнение справедливо лишь для ламинарного потока и не может быть применено для больших значений ширины отверстия d и больших скоростей потока. Таким образом, в ламинарной области можно исключить неудобную величину Z и избежать извлечения корня. [c.20] Вернуться к основной статье