Замыкающие соотношении, граничные и начальные условия нестационарного тепломассопсрсноса в ограждающих конструкциях

Начальное распределение температур, а также приведенных плотностей пара, воздуха, воды и льда задается во всей расчетной, например, двумерной области, при t = t⁽⁰⁾ (рис. 5.8).

В качестве примера задания начального поля температур приведем аналитическое решение для плоской трехслойной стенки при у = 0 и х = 0. Считаются известными: коэффициенты теплоотдачи от воздуха внутри помещения к стенке а_к" и от внешней стенки к воздуху во внешней среде а,_шр; температуры воздуха в помещении и в окружающей среде в начальный момент времени Т_вно и Т,_шро толщина слоев А|, Дг, Дз; коэффициенты теплопроводности материала слоев А.], Аз, Аз.

Как известно, аналитическим решением одномерного уравнения теплопроводности является кусочно-линейное распределение температур в пределах каждого плоского слоя.

тт

гг-, ^ вн нар

Тепловой поток равен q =-—, где термическое сопро;

" 1 А, Л₂ А₃ 1.

тивление стенки К =—Ь——Ь——I-—— 4—• Температуре"/¹ ^2 ^анар

ры вт. 1, 2, 3, 4 на границах слоев определяется формулами.

Рис. 5.8. Пример расчетной (2D) угловой области трехслойной ограждающей конструкции при В пределах каждого слоя распределения температур — линейное.

при при Аналогичное распределение имеется на второй стенке с заменой координат х на у. В угловой области полагаем Т{х, >>) = Т (х = 0, у) при х<�у и Т (х, у) = Т (х, у = 0) при х > у.

Аналогично решению (5.90), имеется решение для начального распределения парциального давления пара Р" и воздуха Р_в. Например, для пара задается паропроницаемость слоев Ц, р.2, /из, а также сопротивление паропроницае;

Р_шш — Р_шш

мости R_neH и Rmmp- Поток пара j_n = ——-. Суммарное.

R".

А, Д, сопротивление паропроницаемости R_n = R_neil Н—^L Н—- +.

Ц Р2 Д, Н—- + R . Парциальные давления пара в т. 1, 2, 3, 4 нахо;

Рз

дятся по формулам:

Аналогичное распределение имеется для воздуха с заменой нижнего индекса п на в. Давления пара Р = Р" и воздуха Р = Р" определяется по соотношениям:

Приведенная плотность пара и воздуха определяется по уравнениям состояния идеального газа при при при.

Приведенные плотности, отнесенные к объему газовой фазы V_g = a_gV, где a_g — объемная доля газовой фазы, вычисляются как.

Начальное распределение приведенной плотности влаги pi может записываться как заданная доля от сорбционной влажности.

где (р = —— — относительная влажность паровоздушной.

PnS

смеси, P"s = P"s (T) — давление насыщенных паров при температуре Т. Следует отметить, что при анализе изменения температуры при Т > 273 К и периоде времени т < 6 часов, плотность влаги можно принимать по соотношению (5.95). Приведенная плотность льда ps= 0 при Т > Т_1и. При Т < Т_п, р$ принимается в виде.

где аппроксимация функций /,(7) рассмотрена выше.

Граничные условия задаются на границе расчетной области в течение расчетного периода по времени 0 < t < t_max:

• — при х = 0, q_v = 0, j_y = 0; при у = 0, q_x = 0, j_x = 0, где q Вт/м² — удельные тепловые потоки, j кг/м²С — плотность потоков пара, воздуха и влаги;
• — задается изменение по времени температуры и парциальных давлений пара и воздуха в помещении и в окружающей среде:

— задаются постоянные или переменные коэффициенты теплообмена a_ell(t), a_mp{t) и массообмена p_eH(t), p_llap(t).

Таким образом, теплофизическая модель тепломассопереноса в многослойной стенке, определенная уравнениями, приведенными в п. 2.2−2.8, с начальными данными и граничными условиями, описанными в данном подразделе, позволяют вычислить параметры тепловлажностных режимов и находить теплопотери через ограждающие конструкции в условиях нестационарности.