Космонавтика  Расчет систем охлаждения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

О; - толщина других слоев ограждения, кроме теплоизоляционного; считаем, что стена с обеих сторон оштукатурена цементной штукатуркой толщиной по 20 мм;

%( - коэффициент теплопроводности материала этих других слоев; для цементной штукатурки Я = = 0,80 ктл1{м-ч; град) = 0,93 .вт!{м град);

2 - коэффициент теплоотдачи к воздуху охлаждаемого помещения; для стены = = 7 ктл1{м-ч-град) = 8,15 вт/(м град).

= 0,150-2,904=: 0,436 м.

Следует взять толщину изоляционного слоя б з = 0,48 м, поскольку толщина пенобетонных блоков обычно кратна 20 мм и может быть от 80 до 200 мм. В связи с этим стена будет выполнена из трех рядов, каждый толщиной 160 мм.

6. По трубопроводу диаметром d = 57 мм протекает холодный пар холодильного агента при температуре 4 = = -45° С. Трубопровод проходит по помещению, температура воздуха в котором 4 = 30° С, а его относительная влажность = 75%. Определить необходимую толщину теплоизоляционного слоя б з при выполнении изоляции из сегментов минеральной пробки, считая

Я з = 0,070 кшл/{м-ч-град) - 0,0815 вт/{м-град).

Решение. Чтобы избежать конденсации водяного пара на поверхности трубопровода, температура наружной поверхности трубопровода должна быть выше температуры точки росы воздуха в помещении. При 4 = 30° С и ф = = 75% значение величины = 25,2° С.

Условие может быть выполнено при соблюдении неравенства

ii - tpy 1

h - ta 1 I сцРыз i Риз

где D 3 - наружный диаметр изолированной трубы (рис. 8); Dm = 4 + 2б з; 1 - коэффициент тепло,отдачи к наружной поверхности трубопровода; берем 1 = 6 ккал/{м ч град) = =.7 вт/{м град).



Тогда рассматриваемая зависимость примет вид:

30 - 25,2 30 + 45

2-0,70

2.3 Ig

,057

откуда

0.064 >

0,057

0,057 >0,149.

Это неравенство легче всего решать методом последовательного приближения, задаваясь значением б з. В случае применения штучных жестких материалов следует выбирать толщину изоляции, кратную стандартной толщине изделия. Поскольку плиты минеральной пробки имеют толщину 50 мм, возможны, например, такие значения Dj:

= 0,057 -f 2-0,05 = 0,157 м; D 3=0,057 -f 2-2-0,05 = 0,257 м.

В первом случае

0,157 0,057

во втором случае

0,157 lg-2ug- = o,069<0,149;


Рис. 8. Изоляция холодного трубопровода

0,257 lg-5g = 0,168 >0,149.

Таким образом, толщина изоляции трубопровода должна быть бцз = 100 мм, т. е. два слоя по 50 мм.

7. Определить коэффициент теплопередачи ограждения (рис. 9). В ограждении, изолированном пенополиуретаном 1Кз = 0,05 ккал/(м-ч-град) = 0,0582вт1{м-град)] толщиной 100 мм, теплоизоляционный материал перерезается деревянными брусками шириной 60 мм [Kg =0,15 ккал!(м-ч-град) ~ = 0,174 вт/(м-град)], расстояние между осями которых 600 мм.

Решение. 1. По первому способу 120 ] изоляционную конструкцию разбивают на зоны мысленными абсолютно



нетеплопроводными и бесконечно тонкими мембранами, перпендикулярными поверхности ограждения. В этом случае

где kl - коэффициент теплопередачи первой зоны (по изоляционному материалу);

б б б


Рис. 9. Изолированное ограждение с тепловыми мостиками

- коэффициент теплопередачи второй зоны (по деревянному бруску);

. 1

2- 1 , 6 6 , 6 , 1

В этих выражениях а и а - коэффициенты теплоотдачи к наружной и внутренней поверхностям ограждения; считаем а = а = 10 ккал1(м-ч-град) = 11,63 вт/{м-град). Тогда

/

0.05 0,10 0,02 1

10 +0,15 0,05 0,15 10

2.665

= 0.375 ккал/{мЧ-град) = 0,Ш ет/(м-град);

1 1

1.33 ~

0.05 + 0,10 + 0.02 1 0.15 + 10

= 0,75 ккал/{м ч град) = 0,873 вт/(м град).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84