Расчет температуры по толщине ограждения

В условиях стационарного теплового потока количество тепла Q, проходящего через 1 м² ограждения, и количество тепла, воспринимаемого 1 м² внутренней поверхности ограждения за 1 час, равны, что выражается как

(7)

отсюда температура внутренней поверхности ограждающей конструкции

. (8)

На основании рассуждений, аналогичных предыдущему, получаем формулу для определения температуры любого слоя наружного ограждения:

, (9)

где t_n – температура на внутренней поверхности n–го слоя ограждения, считая нумерацию слоев от внутренней поверхности ограждения;

– сумма термических сопротивлений слоев, расположенных между внутренней поверхностью и поверхностью n, на которой определяется температура t_n.

Пользуясь формулой (9), можно вычислить температуру на границе всех слоев ограждения. Внутри слоя, состоящего из одного материала, изменение температуры изображается прямой линией.

В слоистом ограждении температурная линия на границах слоев имеет изломы, причем падение температуры будет более интенсивным в слоях материала с меньшим коэффициентом теплопроводности и менее интенсивным в слоях с большим коэффициентом теплопроводности.

При определении температуры в многослойных конструкциях целесообразно воспользоваться графическим способом. Он заключается в следующем.

· По горизонтальной оси (рис. 2), соответствующей нулевой температуре, в некотором масштабе последовательно откладывают все термические сопротивления, начиная с R_в и кончая R_н. Сумма всех отрезков дает в том же масштабе величину общего сопротивления теплопередаче R_о.

· Через полученные точки проводят вертикальные линии и на крайних вертикалях в некотором масштабе откладывают с внутренней стороны отрезок, соответствующий температуре внутреннего воздуха t_в , а с наружной стороны – отрезок, соответствующий наружной температуре t_н .

· Положительные температуры откладывают вверх по горизонтальной оси, а отрицательные – вниз. Полученные точки t_в и t_н соединяют прямой линией.

Точки пересечения этой прямой с вертикальными линиями дают значения температур на границах слоев конструкции.