ՋԵՐՄԻ ՀՈՍՔ

ՋԵՐՄԻ ՀՈՍՔ

Իզոթերմային միջոցով փոխանցվող ջերմության քանակը միավորներով ժամանակ. T. p.-ի չափը համընկնում է իշխանության չափման հետ։ T. p.-ը չափվում է վտներով կամ կկալ/ժամով (1 կկալ/ժ = 1,163 Վտ): T. p., անդրադարձել միավորներին: իզոթերմային մակերեսներ, որոնք կոչվում են խտություն T. p., ծեծում. և այլն կամ ջերմային բեռ; սովորաբար նշվում է q, չափվում է W / m2 կամ kcal / (m2 h): Խտությունը T. p.-ն վեկտոր է, որի ցանկացած բաղադրիչ թվային առումով հավասար է միավորներով փոխանցվող ջերմության քանակին։ ժամանակը միավորներով վերցված ուղղությանը ուղղահայաց տարածք:

Ֆիզիկական հանրագիտարանային բառարան. - Մ.: Խորհրդային հանրագիտարան. . 1983 .

ՋԵՐՄԻ ՀՈՍՔ

Վեկտոր, որն ուղղված է ջերմաստիճանի գրադիենտին հակառակ ուղղությամբ և հավասար է abs-ով: իզոթերմով անցնող ջերմության քանակը. մակերեսը ժամանակի միավորի համար: Այն չափվում է վտներով կամ կկալ/ժամով (1 կկալ/ժ = 1,163 Վտ): T. p., կապված միավորի իզոթերմային: մակերեսներ, որոնք կոչվում են խտություն T. p. կամ ծեծում. T. p., տեխնոլոգիայի մեջ `ջերմային բեռ: Միավորները ծեծում են: T. p.-ը ծառայում է որպես W / m 2 և kcal / (m 2 h):

Ֆիզիկական հանրագիտարան. 5 հատորով։ - Մ.: Խորհրդային հանրագիտարան. Գլխավոր խմբագիր Ա.Մ. Պրոխորով. 1988 .

Տեսեք, թե ինչ է «HEAT FLOW»-ը այլ բառարաններում.

ջերմային հոսք- Ջերմային հոսք - նմուշի միջով անցնող ջերմության քանակությունը միավոր ժամանակում: [ԳՕՍՏ 7076 99] Ջերմային հոսք - ջերմափոխանակման գործընթացում փոխանցվող ջերմային էներգիայի հոսք. Բետոնի և երկաթբետոնի տերմինաբանական բառարան. FSUE…… Շինանյութերի տերմինների, սահմանումների և բացատրությունների հանրագիտարան

Մեկ միավոր ժամանակում անցնող ջերմության քանակը կամայական իզոթերմ մակերեսով ... Մեծ Հանրագիտարանային բառարան

- (ա. ջերմային հոսք, ջերմային հոսք, ջերմային հոսքի արագություն; n. Warmefluβ, Warmestromung; f. courant calorifique, flux de chaleur; i. corriente termico, torrente calorico, flujo termico) իզոթերմային միջոցով փոխանցվող ջերմության քանակություն: մակերեսը մեկ միավորի համար ... ... Երկրաբանական հանրագիտարան

Ջերմության փոխանցման գործընթացում ցանկացած մակերեսով փոխանցվող ջերմության քանակը: Այն բնութագրվում է T. p.-ի խտությամբ, որը մակերեսով փոխանցվող ջերմության քանակի հարաբերակցությունն է այն ժամանակային միջակայքին, որի համար այս ... ... Տեխնոլոգիաների հանրագիտարան

ջերմային հոսք- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. Էլեկտրատեխնիկայի և էներգետիկայի անգլերեն ռուսերեն բառարան, Մոսկվա, 1999] Թեմաներ էլեկտրատեխնիկայում, հիմնական հասկացությունները EN ջերմային հոսանքի ջերմային հոսքի ջերմային հոսքի ջերմային հոսքի ... Տեխնիկական թարգմանչի ձեռնարկ

Ջերմային հոսք Ք- W-ը շենքի ծրարով անցնող ջերմության քանակն է մեկ միավոր ժամանակում:

1. Միատարր պատ. Դիտարկենք պատի համասեռ հաստությունը (նկ. 1-7), ջերմային հաղորդունակությունը, որը հաստատուն է: Պատի արտաքին մակերեսների վրա պահպանվում են մշտական ​​ջերմաստիճան: Ջերմաստիճանը փոխվում է միայն x առանցքի ուղղությամբ։ Այս դեպքում ջերմաստիճանի դաշտը միաչափ է, իզոթերմային մակերեսները հարթ են և գտնվում են x առանցքին ուղղահայաց։

X հեռավորության վրա մենք ընտրում ենք պատի ներսում երկու իզոթերմ մակերեսով սահմանափակված հաստության շերտ: Հիմնվելով Ֆուրիեի օրենքի վրա [հավասարում (1-1)] այս դեպքի համար կարող ենք գրել.

Խտություն ջերմային հոսք q ստացիոնար ջերմային պայմաններում հաստատուն է յուրաքանչյուր հատվածում, հետևաբար

Ինտեգրման C հաստատունը որոշվում է սահմանային պայմաններից, մասնավորապես՝ a-ի համար: Փոխարինելով այս արժեքները (բ) հավասարման մեջ, մենք ունենք.

(գ) հավասարումից որոշվում է ջերմային հոսքի q խտության անհայտ արժեքը, այն է՝

Հետևաբար, պատի մակերեսի միավորի միջոցով փոխանցվող ջերմության քանակությունը մեկ միավորի համար ուղիղ համեմատական ​​է ջերմային հաղորդունակության գործակցին և արտաքին մակերեսների ջերմաստիճանի տարբերությանը և հակադարձ համեմատական ​​է պատի հաստությանը:

Հավասարումը (1-2) հարթ պատի ջերմահաղորդականության հաշվարկման բանաձևն է։ Այն միացնում է չորս մեծություն և . Իմանալով դրանցից որևէ երեքին՝ կարող եք գտնել չորրորդը.

Հարաբերակցությունը կոչվում է պատի ջերմային հաղորդունակություն, իսկ փոխադարձը՝ ջերմային դիմադրություն։ Վերջինս որոշում է պատի ջերմաստիճանի անկումը մեկ միավորի ջերմային հոսքի խտության համար:

Եթե ​​գտնված C-ի և ջերմային հոսքի խտության q արժեքները փոխարինենք (b) հավասարմամբ, ապա կստանանք ջերմաստիճանի կորի հավասարումը.

Վերջինս ցույց է տալիս, որ ջերմահաղորդականության գործակցի հաստատուն արժեքի դեպքում միատարր պատի ջերմաստիճանը փոխվում է գծային օրենքի համաձայն։ Իրականում ջերմաստիճանից կախվածության պատճառով ջերմահաղորդականության գործակիցը փոփոխական է։ Եթե ​​այս հանգամանքը հաշվի առնվի, ապա մենք ստանում ենք այլ, ավելի բարդ հաշվարկային բանաձևեր։

Նյութերի ճնշող մեծամասնության համար ջերմային հաղորդունակության գործակիցի կախվածությունը ջերմաստիճանից ունի ձևի գծային բնույթ։ Այս դեպքում, հիմնվելով հարթ պատի Ֆուրիեի օրենքի վրա, ունենք.

Փոփոխականները բաժանելով և ինտեգրելով՝ ստանում ենք.

Փոխարինելով (e) հավասարման մեջ փոփոխականների սահմանային արժեքները, մենք ունենք ժամը

(h) հավասարումից հանելով (g) հավասարումը, մենք ստանում ենք.

Բրինձ. 1-7. Միատարր հարթ պատ:

Հաշվարկման նոր բանաձևը (1-4) որոշ չափով ավելի բարդ է, քան (1-2): Այնտեղ մենք վերցրեցինք ջերմահաղորդականության հաստատուն և հավասար որոշ միջին արժեքի:

Այս բանաձևերի ճիշտ մասերը միմյանց հավասարեցնելով՝ մենք ունենք.

Հետևաբար, եթե այն որոշվում է պատի ջերմաստիճանի սահմանային արժեքների միջին թվաբանականով, ապա (1-2) և (1-4) բանաձևերը համարժեք են:

Հաշվի առնելով ջերմահաղորդականության գործակիցի կախվածությունը ջերմաստիճանից, պատի ջերմաստիճանի կորի հավասարումը ստացվում է t-ի նկատմամբ (e) հավասարումը լուծելով և (g-ից C) արժեքը փոխարինելով, այն է՝

Հետեւաբար, այս դեպքում պատի ջերմաստիճանը չի փոխվում գծային, այլ կորի երկայնքով: Ընդ որում, եթե b գործակիցը դրական է, ապա կորի ուռուցիկությունն ուղղված է դեպի վեր, իսկ եթե բացասական է՝ ներքև (տե՛ս նկ. 1-10)։

2. Բազմաշերտ պատ.

Մի քանի տարասեռ շերտերից բաղկացած պատերը կոչվում են բազմաշերտ։

Դրանք են, օրինակ, բնակելի շենքերի պատերը, որոնցում հիմնական աղյուսաշերտի վրա մի կողմից ներքին ծեփ է, մյուս կողմից՝ արտաքին երեսպատում։ Վառարանների, կաթսաների և այլ ջերմային սարքերի երեսպատումը նույնպես սովորաբար բաղկացած է մի քանի շերտերից:

Բրինձ. 1-8. Բազմաշերտ հարթ պատ:

Թող պատը բաղկացած լինի երեք տարասեռ, բայց սերտորեն հարակից շերտերից (նկ. 1-8): Երկրորդ և երրորդի առաջին շերտի հաստությունը: Համապատասխանաբար, շերտերի ջերմահաղորդականության գործակիցները. Բացի այդ, հայտնի են պատի արտաքին մակերեսների ջերմաստիճանները։ Ենթադրվում է, որ մակերևույթների միջև ջերմային շփումը իդեալական է, շփման կետերում ջերմաստիճանը նշում ենք .

Ստացիոնար ռեժիմում ջերմային հոսքի խտությունը հաստատուն է և նույնը բոլոր շերտերի համար: Հետևաբար, հիմնվելով (1-2) հավասարման վրա, կարող ենք գրել.

Այս հավասարումներից հեշտ է որոշել ջերմաստիճանի տարբերությունները յուրաքանչյուր շերտում.

Յուրաքանչյուր շերտում ջերմաստիճանի տարբերությունների գումարը կազմում է ընդհանուր ջերմաստիճանի տարբերությունը: Հավասարումների համակարգի ձախ և աջ մասերը գումարելով (m)՝ ստանում ենք.

(n) հարաբերությունից մենք որոշում ենք ջերմային հոսքի խտության արժեքը.

Վերոնշյալի անալոգիայով դուք կարող եք անմիջապես գրել շերտի պատի հաշվարկման բանաձևը.

Քանի որ հայտարարի յուրաքանչյուր անդամ (1-6) բանաձևում ներկայացնում է շերտի ջերմային դիմադրությունը, ապա (1-7) հավասարումից հետևում է, որ բազմաշերտ պատի ընդհանուր ջերմային դիմադրությունը հավասար է մասնակի ջերմային դիմադրության գումարին: .

Բրինձ. 1-9. Միջանկյալ ջերմաստիճանների որոշման գրաֆիկական մեթոդ.

Եթե ​​ջերմային հոսքի խտության արժեքը (1-6) հավասարումից փոխարինվում է (մ) հավասարմամբ, ապա մենք ստանում ենք անհայտ ջերմաստիճանների արժեքները.

Յուրաքանչյուր շերտի ներսում ջերմաստիճանը փոխվում է ուղիղ գծով, սակայն բազմաշերտ պատի համար, որպես ամբողջություն, դա կոտրված գիծ է (նկ. 1-8): Բազմաշերտ պատի անհայտ ջերմաստիճանների արժեքները կարող են որոշվել նաև գրաֆիկորեն (նկ. 1-9): Աբսցիսայի երկայնքով ցանկացած մասշտաբով գծագրելիս, բայց շերտերի հերթականությամբ, գծագրվում են դրանց ջերմային դիմադրությունների արժեքները, և վերականգնվում են ուղղահայացները: Նրանց ծայրահեղության վրա, նաև կամայական, բայց նույն մասշտաբով, գծագրվում են արտաքին ջերմաստիճանի արժեքները:

Ստացված A և C կետերը միացված են ուղիղ գծով։ Այս գծի հատման կետերը միջին ուղղահայացների հետ տալիս են ցանկալի ջերմաստիճանի արժեքները: Նման կազմվածքով. հետևաբար,

Փոխարինելով հատվածների արժեքները՝ մենք ստանում ենք.

Նման կերպ մենք դա ապացուցում ենք

Երբեմն, հաշվարկների կրճատման համար, բազմաշերտ պատը հաշվարկվում է որպես մեկ շերտ (միատեսակ) հաստություն: Այս դեպքում հաշվարկի մեջ ներմուծվում է այսպես կոչված համարժեք ջերմային հաղորդունակություն, որը որոշվում է հարաբերությունից.

Այսպիսով, մենք ունենք.

Այսպիսով, համարժեք ջերմային հաղորդունակությունը կախված է միայն ջերմային դիմադրության արժեքներից և առանձին շերտերի հաստությունից:

Բազմաշերտ պատի հաշվարկման բանաձևը հանելիս մենք ենթադրեցինք, որ շերտերը սերտորեն հարում են միմյանց, և իդեալական ջերմային շփման շնորհիվ տարբեր շերտերի շփման մակերեսները ունեն նույն ջերմաստիճանը: Այնուամենայնիվ, եթե մակերեսները կոպիտ են, սերտ շփումն անհնար է, և շերտերի միջև օդային բացեր են ձևավորվում: Քանի որ օդի ջերմային հաղորդունակությունը փոքր է, նույնիսկ շատ բարակ բացերի առկայությունը կարող է մեծապես ազդել բազմաշերտ պատի համարժեք ջերմային հաղորդունակության կրճատման վրա: Նմանատիպ ազդեցություն է գործում մետաղի օքսիդի շերտը: Ուստի բազմաշերտ պատի ջերմահաղորդականությունը հաշվարկելիս և հատկապես չափելիս պետք է ուշադրություն դարձնել շերտերի շփման խտությանը։

Օրինակ 1-1. Որոշեք ջերմության կորուստը 5 մ երկարությամբ, 3 մ բարձրությամբ և 250 մմ հաստությամբ աղյուսե պատի միջոցով, եթե պատի մակերեսին ջերմաստիճանը պահպանվի: Աղյուսի ջերմային հաղորդունակության գործակիցը A = 0,6 Վտ / (մ ° C):

Համաձայն (1-2) հավասարման.

Օրինակ 1-2. Որոշեք պատի նյութի ջերմային հաղորդունակության գործակիցը, եթե մմ հաստությամբ և ջերմաստիճանի տարբերությամբ ջերմային հոսքի խտությունը .

I. Շենքի ծրարով անցնող ջերմային հոսքերի խտության չափում: ԳՕՍՏ 25380-82.

Ջերմային հոսք - իզոթերմային մակերևույթի միջոցով փոխանցվող ջերմության քանակությունը միավոր ժամանակում: Ջերմային հոսքը չափվում է վտներով կամ կկալ/ժամով (1 Վտ \u003d 0,86 կկալ/ժ): Ջերմային հոսքը իզոթերմային մակերեսի մեկ միավորի համար կոչվում է ջերմային հոսքի խտություն կամ ջերմային բեռ; սովորաբար նշվում է q-ով, որը չափվում է W / m2 կամ kcal / (m2 × h): Ջերմային հոսքի խտությունը վեկտոր է, որի ցանկացած բաղադրիչ թվային առումով հավասար է վերցված բաղադրիչի ուղղությանը ուղղահայաց միավորի տարածքով մեկ միավոր ժամանակում փոխանցվող ջերմության քանակին։

Շենքի ծրարով անցնող ջերմային հոսքերի խտության չափումները կատարվում են ԳՕՍՏ 25380-82 «Շենքեր և շինություններ. Շենքի ծրարով անցնող ջերմային հոսքերի խտության չափման մեթոդ» համաձայն։

Սույն ստանդարտը սահմանում է փորձարարական ուսումնասիրության ընթացքում և դրանց շահագործման պայմաններում բնակելի, հասարակական, արդյունաբերական և գյուղատնտեսական շենքերի և շինությունների միաշերտ և բազմաշերտ շենքերի ծրարներով անցնող ջերմային հոսքերի խտության որոշման միասնական մեթոդ:

Ջերմային հոսքի խտությունը չափվում է մասնագիտացված սարքի սանդղակով, որը ներառում է ջերմային հոսքի փոխարկիչ կամ հաշվարկվում է emf-ի չափման արդյունքներից: նախապես տրամաչափված ջերմային հոսքի փոխարկիչների վրա:

Ջերմային հոսքի խտության չափման սխեման ներկայացված է գծագրում:

1 - փակ կառուցվածք; 2 - ջերմային հոսքի փոխարկիչ; 3 - emf մետր;

tv, tn - ներքին և արտաքին օդի ջերմաստիճանը;

τн, тв, τ"в — շրջափակող կառուցվածքի արտաքին, ներքին մակերեսների ջերմաստիճանը համապատասխանաբար փոխարկիչի մոտ և դրա տակ;

R1, R2 - շենքի ծրարի և ջերմային հոսքի փոխարկիչի ջերմային դիմադրություն;

q1, q2-ը ջերմային հոսքի խտությունն է փոխարկիչի ամրագրումից առաջ և հետո

II. Ինֆրակարմիր ճառագայթում. Աղբյուրներ. Պաշտպանություն.

Պաշտպանություն աշխատավայրում ինֆրակարմիր ճառագայթումից:

Ինֆրակարմիր ճառագայթման (IR) աղբյուրը ցանկացած տաքացվող մարմին է, որի ջերմաստիճանը որոշում է արտանետվող էլեկտրամագնիսական էներգիայի ինտենսիվությունը և սպեկտրը։ Ջերմային ճառագայթման առավելագույն էներգիայով ալիքի երկարությունը որոշվում է բանաձևով.

λmax = 2.9-103 / T [μm] (1)

որտեղ T-ն ճառագայթող մարմնի բացարձակ ջերմաստիճանն է, Կ.

Ինֆրակարմիր ճառագայթումը բաժանված է երեք ոլորտների.

կարճ ալիք (X = 0,7 - 1,4 մկմ);

միջին ալիք (k \u003d 1,4 - 3,0 մկմ).

երկար ալիքի երկարություն (k = 3,0 մկմ - 1,0 մմ):

Ինֆրակարմիր տիրույթի էլեկտրական ալիքները հիմնականում ջերմային ազդեցություն են ունենում մարդու մարմնի վրա։ Այս դեպքում անհրաժեշտ է հաշվի առնել. ինտենսիվությունը և ալիքի երկարությունը առավելագույն էներգիայով; ճառագայթված մակերեսը; ազդեցության տևողությունը մեկ աշխատանքային օրվա համար և շարունակական ազդեցության տևողությունը. աշխատավայրում ֆիզիկական աշխատանքի և օդի շարժունակության ինտենսիվությունը. կոմբինեզոնների որակը; աշխատողի անհատական ​​բնութագրերը.

λ ≤ 1,4 մկմ ալիքի երկարությամբ կարճ ալիքի ճառագայթները մարդու մարմնի հյուսվածքի մեջ մի քանի սանտիմետրով ներթափանցելու հատկություն ունեն։ Նման IR ճառագայթումը հեշտությամբ ներթափանցում է մաշկի և գանգի միջով ուղեղի հյուսվածք և կարող է ազդել ուղեղի բջիջների վրա՝ առաջացնելով ուղեղի ծանր վնաս, որի ախտանիշներն են՝ փսխում, գլխապտույտ, մաշկի արյան անոթների լայնացում, արյան ճնշման անկում և արյան շրջանառության խանգարում։ և շնչառություն, ցնցումներ, երբեմն գիտակցության կորուստ: Կարճ ալիքների ինֆրակարմիր ճառագայթներով ճառագայթվելիս նկատվում է նաև թոքերի, երիկամների, մկանների և այլ օրգանների ջերմաստիճանի բարձրացում։ Արյան, ավշի, ողնուղեղային հեղուկի մեջ հայտնվում են կոնկրետ կենսաբանական ակտիվ նյութեր, առկա է խախտում. նյութափոխանակության գործընթացները, փոխվում է կենտրոնական նյարդային համակարգի ֆունկցիոնալ վիճակը։

Միջին ալիքի միջակայքի ճառագայթները λ = 1,4 - 3,0 մկմ ալիքի երկարությամբ պահպանվում են մաշկի մակերեսային շերտերում 0,1 - 0,2 մմ խորության վրա։ Ուստի դրանց ֆիզիոլոգիական ազդեցությունն օրգանիզմի վրա դրսևորվում է հիմնականում մաշկի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ և մարմնի տաքացումով։

Մարդու մաշկի մակերեսի ամենաինտենսիվ տաքացումը տեղի է ունենում IR ճառագայթման դեպքում λ > 3 մկմ: Նրա ազդեցության տակ խախտվում է սրտանոթային, շնչառական համակարգերի գործունեությունը, ինչպես նաև օրգանիզմի ջերմային հավասարակշռությունը, ինչը կարող է հանգեցնել ջերմային կաթվածի։

Ջերմային ճառագայթման ինտենսիվությունը կարգավորվում է մարդու կողմից ճառագայթային էներգիայի սուբյեկտիվ զգացողության հիման վրա։ Համաձայն ԳՕՍՏ 12.1.005-88-ի, աշխատողների ջերմային ազդեցության ինտենսիվությունը տեխնոլոգիական սարքավորումների և լուսավորման սարքերի տաքացված մակերեսներից չպետք է գերազանցի. 70 Վտ/մ2, երբ ենթարկվում է մարմնի մակերեսի 25-50%-ին; 100 Վտ/մ2 մարմնի մակերեսի 25%-ից ոչ ավելի ճառագայթման դեպքում: Բաց աղբյուրներից (տաքացվող մետաղ և ապակի, բաց կրակ) ջերմային ազդեցության ինտենսիվությունը չպետք է գերազանցի 140 Վտ/մ2 մարմնի մակերեսի ոչ ավելի, քան 25% ազդեցությամբ և անձնական պաշտպանիչ սարքավորումների պարտադիր օգտագործմամբ, ներառյալ դեմքի պաշտպանությունը և պաշտպանությունը: աչք.

Ստանդարտները նաև սահմանափակում են աշխատանքային տարածքում սարքավորումների տաքացվող մակերեսների ջերմաստիճանը, որը չպետք է գերազանցի 45 °C:

Սարքավորման մակերեսի ջերմաստիճանը, որի ներսում ջերմաստիճանը մոտ է 100 0C, չպետք է գերազանցի 35 0C:

q = 0,78 x S x (T4 x 10-8 - 110) / r2 [W/m2] (2)

Ինֆրակարմիր ճառագայթման դեմ պաշտպանության հիմնական տեսակները ներառում են.

1. ժամանակի պաշտպանություն;

2. հեռավորության պաշտպանություն;

3. տաք մակերեսների պաշտպանություն, ջերմամեկուսացում կամ սառեցում.

4. մարդու մարմնի ջերմության փոխանցման ավելացում;

5. անհատական ​​պաշտպանության միջոցներ.

6. ջերմության աղբյուրի վերացում.

Ժամանակի պաշտպանությունը նախատեսում է ճառագայթման տարածքում գործող ճառագայթման ծախսած ժամանակի սահմանափակում: IR ճառագայթման գործողության գոտում անձի գտնվելու անվտանգ ժամանակը կախված է դրա ինտենսիվությունից (հոսքի խտությունից) և որոշվում է աղյուսակ 1-ի համաձայն:

Աղյուսակ 1

IR ճառագայթման գոտում մարդկանց անվտանգ մնալու ժամանակը

Անվտանգ հեռավորությունը որոշվում է բանաձևով (2)՝ կախված աշխատանքային տարածքում գտնվելու տևողությունից և IR ճառագայթման թույլատրելի խտությունից:

IR ճառագայթման հզորությունը կարող է կրճատվել նախագծային և տեխնոլոգիական լուծումներով (ջեռուցման արտադրանքի ռեժիմի և մեթոդի փոխարինում և այլն), ինչպես նաև ջեռուցման մակերեսները ջերմամեկուսիչ նյութերով պատելով:

Էկրանների երեք տեսակ կա.

անթափանց;

· թափանցիկ;

կիսաթափանցիկ.

Անթափանց էկրաններում էներգիա էլեկտրամագնիսական տատանումներ, շփվելով էկրանի նյութի հետ, վերածվում է ջերմային։ Այս դեպքում էկրանը տաքանում է և, ինչպես ցանկացած տաքացվող մարմին, դառնում է ջերմային ճառագայթման աղբյուր։ Աղբյուրին հակառակ էկրանի մակերեսի ճառագայթումը պայմանականորեն համարվում է աղբյուրի փոխանցվող ճառագայթում։ Անթափանց էկրանները ներառում են՝ մետաղ, ալֆա (ալյումինե փայլաթիթեղից), ծակոտկեն (փրփուր բետոն, փրփուր ապակի, ընդլայնված կավ, պեմզա), ասբեստ և այլն:

Թափանցիկ էկրաններում ճառագայթումը տարածվում է դրանց ներսում՝ ըստ երկրաչափական օպտիկայի օրենքների, որն ապահովում է տեսանելիությունը էկրանի միջով։ Այս էկրանները պատրաստված են տարբեր տեսակի ապակուց, օգտագործվում են նաև թաղանթային ջրային վարագույրներ (ազատ և ապակու վրա հոսող):

Կիսաթափանցիկ էկրանները համատեղում են թափանցիկ և ոչ թափանցիկ էկրանների հատկությունները: Դրանք ներառում են մետաղական ցանցեր, շղթայական վարագույրներ, մետաղական ցանցով ամրացված ապակե էկրաններ:

· ջերմային արտացոլող;

· ջերմային կլանող;

ջերմություն ցրող.

Այս բաժանումը բավականին կամայական է, քանի որ յուրաքանչյուր էկրան ունի ջերմությունը արտացոլելու, կլանելու և հեռացնելու ունակություն: Էկրանի նշանակումը այս կամ այն ​​խմբին որոշվում է նրանով, թե նրա ունակություններից որն է ավելի արտահայտված։

Ջերմություն արտացոլող էկրաններն ունեն մակերեսային սևության ցածր աստիճան, ինչի հետևանքով հակառակ ուղղությամբ արտացոլում են իրենց վրա ճառագայթային էներգիայի զգալի մասը։ Որպես ջերմային անդրադարձող նյութեր օգտագործվում են ալֆոլը, թիթեղային ալյումինը, ցինկապատ պողպատը։

Ջերմակլանող էկրանները կոչվում են բարձր ջերմային դիմադրությամբ (ցածր ջերմահաղորդականություն) նյութերից պատրաստված էկրաններ։ Որպես ջերմակլանող նյութեր օգտագործվում են հրակայուն և ջերմամեկուսիչ աղյուսները, ասբեստը, խարամի բուրդը։

Որպես ջերմահեռացնող էկրաններ, առավել լայնորեն օգտագործվում են ջրային վարագույրները, որոնք ազատորեն ընկնում են թաղանթի տեսքով, կամ ոռոգում են մեկ այլ ցուցադրական մակերես (օրինակ՝ մետաղ), կամ փակվում են ապակուց կամ մետաղից պատրաստված հատուկ պատյանում:

E \u003d (q - q3) / q (3)

E \u003d (t - t3) / t (4)

q3-ը IR ճառագայթման հոսքի խտությունն է՝ պաշտպանության կիրառմամբ, W/m2;

t-ը IR ճառագայթման ջերմաստիճանն է՝ առանց պաշտպանության օգտագործման, °С;

t3-ը IR ճառագայթման ջերմաստիճանն է պաշտպանության կիրառմամբ, °С:

Օդի հոսքը, որն ուղղված է անմիջապես աշխատողին, թույլ է տալիս մեծացնել ջերմության հեռացումը նրա մարմնից միջավայրը. Օդի հոսքի արագության ընտրությունը կախված է կատարված աշխատանքի ծանրությունից և ինֆրակարմիր ճառագայթման ինտենսիվությունից, բայց այն չպետք է գերազանցի 5 մ/վրկ-ը, քանի որ այս դեպքում աշխատողը զգում է անհարմարություն (օրինակ՝ ականջների զնգոց): Օդային ցնցուղների արդյունավետությունը մեծանում է, երբ աշխատավայր ուղարկվող օդը սառչում է կամ դրա մեջ մանր ցողված ջուր է խառնվում (ջուր-օդ ցնցուղ):

Որպես անձնական պաշտպանիչ սարքավորումներ, օգտագործվում են բամբակյա և բրդյա գործվածքներից պատրաստված կոմբինեզոններ, մետաղական ծածկույթով գործվածքներ (արտացոլում են IR ճառագայթման մինչև 90% -ը): Ակնոցները, հատուկ ակնոցներով վահանները նախատեսված են աչքերը պաշտպանելու համար՝ դեղնականաչավուն կամ կապույտ գույնի բաց զտիչներ:

Բուժական և կանխարգելիչ միջոցառումները նախատեսում են աշխատանքի և հանգստի ռացիոնալ ռեժիմի կազմակերպում: Աշխատանքի ընդմիջումների տևողությունը և դրանց հաճախականությունը որոշվում են IR ճառագայթման ինտենսիվությամբ և աշխատանքի ծանրությամբ: Պարբերական ստուգումների հետ մեկտեղ կատարվում են բժշկական հետազոտություններ՝ մասնագիտական ​​հիվանդությունների կանխարգելման նպատակով։

III. Օգտագործված գործիքներ.

Շենքերի ծրարներով անցնող ջերմային հոսքերի խտությունը չափելու և ջերմային վահանների հատկությունները ստուգելու համար մեր մասնագետները մշակել են շարքի սարքեր:

Կիրառման տարածք.

IPP-2 շարքի սարքերը լայնորեն օգտագործվում են շինարարության, գիտական ​​կազմակերպությունների, տարբեր էներգետիկ օբյեկտներում և շատ այլ ոլորտներում:

Ջերմային հոսքի խտության չափումը, որպես տարբեր նյութերի ջերմամեկուսիչ հատկությունների ցուցիչ, իրականացվում է IPP-2 սերիայի սարքերի միջոցով՝

Փակող կառույցների փորձարկում;

Ջրի ջեռուցման ցանցերում ջերմային կորուստների որոշում;

բուհերում («Կյանքի անվտանգություն», «Արդյունաբերական էկոլոգիա» ամբիոններ և այլն) լաբորատոր աշխատանքների իրականացում.

Նկարը ցույց է տալիս «Աշխատանքային տարածքում օդի պարամետրերի որոշում և ջերմային ազդեցություններից պաշտպանություն» BZhZ 3 (արտադրող «Ինտոս + ՍՊԸ») նախատիպը:

Ստենդը պարունակում է ջերմային ճառագայթման աղբյուր՝ կենցաղային ռեֆլեկտորի տեսքով, որի դիմաց տեղադրված է տարբեր նյութերից (գործվածք, մետաղական թիթեղ, շղթաների հավաքածու և այլն) պատրաստված ջերմային վահան։ Էկրանի հետևում նրանից տարբեր հեռավորությունների վրա սենյակի մոդելի ներսում տեղադրված է IPP-2 սարքը, որը չափում է ջերմային հոսքի խտությունը։ Սենյակի մոդելի վերևում տեղադրված է օդափոխիչով արտանետվող գլխարկ: Չափիչ սարք IPP-2-ն ունի լրացուցիչ սենսոր, որը թույլ է տալիս չափել օդի ջերմաստիճանը սենյակի ներսում: Այսպիսով, ստենդը BZhZ 3 հնարավորություն է տալիս քանակականացնել տարբեր տեսակի ջերմային պաշտպանության և տեղական օդափոխության համակարգի արդյունավետությունը:

Ստենդը հնարավորություն է տալիս չափել ջերմային ճառագայթման ինտենսիվությունը՝ կախված աղբյուրի հեռավորությունից, որոշել տարբեր նյութերից պատրաստված էկրանների պաշտպանիչ հատկությունների արդյունավետությունը։

IV. IPP-2 սարքի շահագործման և նախագծման սկզբունքը.

Կառուցվածքային առումով սարքի չափիչ միավորը պատրաստված է պլաստիկ պատյանով։

Սարքի շահագործման սկզբունքը հիմնված է «օժանդակ պատի» վրա ջերմաստիճանի տարբերության չափման վրա։ Ջերմաստիճանի տարբերության մեծությունը համաչափ է ջերմային հոսքի խտությանը: Ջերմաստիճանի տարբերությունը չափվում է ժապավենային ջերմազույգի միջոցով, որը գտնվում է զոնդի ափսեի ներսում, որը գործում է որպես «օժանդակ պատ»:

Գործողության ռեժիմում սարքը կատարում է ընտրված պարամետրի ցիկլային չափում: Անցում է կատարվում ջերմային հոսքի խտության և ջերմաստիճանի չափման ռեժիմների միջև, ինչպես նաև նշում է մարտկոցի լիցքը 0% ... 100% տոկոսներով: Ռեժիմների միջև անցնելիս ցուցիչի վրա ցուցադրվում է ընտրված ռեժիմի համապատասխան մակագրությունը: Սարքը կարող է նաև կատարել չափված արժեքների պարբերական ավտոմատ գրանցում ոչ անկայուն հիշողության մեջ՝ կապված ժամանակի հետ: Վիճակագրության գրանցումը միացնելը/անջատելը, ձայնագրման պարամետրերը սահմանելը, կուտակված տվյալների ընթերցումն իրականացվում է պատվերով տրամադրվող ծրագրային ապահովման միջոցով:

Առանձնահատկություններ:

• Ձայնային և լուսային ազդանշանների շեմեր սահմանելու հնարավորություն: Շեմերը համապատասխան արժեքի թույլատրելի փոփոխության վերին կամ ստորին սահմաններն են: Եթե ​​վերին կամ ստորին շեմի արժեքը խախտվում է, սարքը հայտնաբերում է այս իրադարձությունը, և LED-ը վառվում է ցուցիչի վրա: Եթե ​​սարքը պատշաճ կերպով կազմաձևված է, շեմերի խախտումն ուղեկցվում է ձայնային ազդանշանով:

· Չափված արժեքների փոխանցում համակարգչին RS 232 ինտերֆեյսի վրա:

Սարքի առավելությունը սարքին հերթափոխով մինչև 8 տարբեր ջերմային հոսքի զոնդեր միացնելու հնարավորությունն է։ Յուրաքանչյուր զոնդ (սենսոր) ունի իր անհատական ​​չափաբերման գործակիցը (փոխակերպման գործակից Kq), որը ցույց է տալիս, թե որքանով է փոխվում սենսորից լարումը ջերմային հոսքի համեմատ: Այս գործակիցն օգտագործվում է գործիքի կողմից զոնդի տրամաչափման բնութագիրը կառուցելու համար, որը որոշում է ջերմային հոսքի ընթացիկ չափված արժեքը:

Ջերմային հոսքի խտությունը չափելու համար զոնդերի փոփոխություններ.

Ջերմային հոսքի զոնդերը նախատեսված են մակերեսային ջերմային հոսքի խտությունը չափելու համար ԳՕՍՏ 25380-92-ի համաձայն:

Ջերմային հոսքի զոնդերի տեսքը

1. PTP-ХХХП մամլիչ տիպի ջերմային հոսքի զոնդը զսպանակով հասանելի է հետևյալ փոփոխություններով (կախված ջերմային հոսքի խտության չափման միջակայքից).

— PTP-2.0P՝ 10-ից 2000 Վտ/մ2;

— PTP-9.9P՝ 10-ից մինչև 9999 Վտ/մ2:

2. Ջերմային հոսքի զոնդ «մետաղադրամի» տեսքով ճկուն մալուխի PTP-2.0.

Ջերմային հոսքի խտության չափման միջակայքը՝ 10-ից 2000 Վտ/մ2:

Ջերմաստիճանի ցուցիչի փոփոխություններ.

Ջերմաստիճանի զոնդերի տեսքը

1. TPP-A-D-L՝ հիմնված Pt1000 թերմիստորի վրա (դիմադրողական ջերմազույգեր) և ТХА-А-D-L՝ հիմնված XA ջերմազույգերի վրա (էլեկտրական ջերմազույգեր) նախատեսված են տարբեր հեղուկ և գազային նյութերի ջերմաստիճանը չափելու համար:

Ջերմաստիճանի չափման միջակայք.

- Առևտրաարդյունաբերական պալատի համար-A-D-L՝ -50-ից մինչև +150 °С;

- ТХА-А-D-L-ի համար՝ -40-ից +450 °С:

Չափերը:

- D (տրամագիծը) 4, 6 կամ 8 մմ;

- L (երկարությունը)՝ 200-ից 1000 մմ:

2. XA ջերմակույտ (էլեկտրական ջերմազույգ) ТХА-А-D1/D2-LП հիմնված ջերմակույտ նախատեսված է հարթ մակերեսի ջերմաստիճանը չափելու համար։

Չափերը:

- D1 («մետաղական քորոցի» տրամագիծը)՝ 3 մմ;

- D2 (բազայի տրամագիծը - «կարկատան») 8 մմ;

- L («մետաղական քորոցի» երկարությունը)՝ 150 մմ:

3. Ջերմազույգ ТХА-А-D-LC, որը հիմնված է ջերմակցիչ ХА-ի (էլեկտրական ջերմակույտ) վրա, նախատեսված է գլանաձև մակերեսների ջերմաստիճանը չափելու համար:

Ջերմաստիճանի չափման միջակայք՝ -40-ից +450 °С:

Չափերը:

- D (տրամագիծ) - 4 մմ;

- L («մետաղական քորոցի» երկարությունը)՝ 180 մմ;

- ժապավենի լայնությունը - 6 մմ:

Միջավայրի ջերմային բեռի խտությունը չափող սարքի առաքման հավաքածուն ներառում է.

2. Ջերմային հոսքի խտությունը չափող զոնդ*։

3. Ջերմաստիճանի զոնդ։*

4. Ծրագրային ապահովում.**

5. Մալուխ՝ անհատական ​​համակարգչին միանալու համար։ **

6. Կալիբրացիայի վկայական:

7. IPP-2 սարքի շահագործման ձեռնարկ և անձնագիր:

8. Անձնագիր ջերմաէլեկտրական փոխարկիչների (ջերմաստիճանի զոնդերի).

9. Անձնագիր ջերմային հոսքի խտության զոնդի համար:

10. Ցանցային ադապտեր:

* - Չափման միջակայքերը և զոնդի ձևավորումը որոշվում են պատվերի փուլում

** - Պաշտոնները առաքվում են հատուկ պատվերով։

V. Սարքի շահագործման և չափումների պատրաստում:

Սարքի պատրաստում աշխատանքի համար.

Հեռացրեք սարքը փաթեթից: Եթե ​​սարքը սառը սենյակից բերվում է տաք սենյակ, ապա անհրաժեշտ է, որ սարքը տաքանա մինչև սենյակային ջերմաստիճանը 2 ժամ: Չորս ժամվա ընթացքում ամբողջությամբ լիցքավորեք մարտկոցը: Տեղադրեք զոնդն այն վայրում, որտեղ չափումներ կկատարվեն: Զոնդը միացրեք գործիքին: Եթե ​​սարքը պետք է աշխատի անհատական ​​համակարգչի հետ համատեղ, ապա անհրաժեշտ է սարքը միացնել համակարգչի անվճար COM պորտին միացնող մալուխի միջոցով: Միացրեք ցանցային ադապտերը սարքին և տեղադրեք ծրագրաշարը ըստ նկարագրության: Միացրեք սարքը՝ կարճ սեղմելով կոճակը։ Անհրաժեշտության դեպքում սարքը կարգավորեք 2.4.6 կետի համաձայն: Գործողության ձեռնարկներ. Անհատական ​​համակարգչի հետ աշխատելիս սարքի ցանցի հասցեն և փոխարժեքը սահմանեք՝ համաձայն 2.4.8 կետի: Գործողության ձեռնարկներ. Սկսեք չափել:

Ստորև ներկայացված է «Աշխատանք» ռեժիմում անցնելու դիագրամ:

Շենքերի ծրարների ջերմային փորձարկման ժամանակ չափումների պատրաստում և իրականացում.

1. Ջերմային հոսքի խտության չափումն իրականացվում է, որպես կանոն, շենքերի եւ շինությունների պարիսպ կոնստրուկցիաների ներսից։

Թույլատրվում է չափել ջերմային հոսքերի խտությունը պարսպապատ կառույցների դրսից, եթե դրանք ներսից հնարավոր չէ չափել (ագրեսիվ միջավայր, օդի պարամետրերի տատանումներ), պայմանով, որ մակերևույթի վրա պահպանվի կայուն ջերմաստիճան: Ջերմափոխադրման պայմանների վերահսկումն իրականացվում է ջերմաստիճանի զոնդի և ջերմային հոսքի խտության չափման միջոցների միջոցով՝ 10 րոպե չափելիս: դրանց ընթերցումները պետք է լինեն գործիքների չափման սխալի սահմաններում:

2. Մակերեւութային տարածքները ընտրվում են հատուկ կամ բնորոշ ամբողջ փորձարկված շենքի ծրարի համար՝ կախված տեղական կամ միջին ջերմային հոսքի խտությունը չափելու անհրաժեշտությունից:

Չափումների համար պատող կառուցվածքի վրա ընտրված տարածքները պետք է ունենան նույն նյութի մակերևութային շերտ, նույն մշակման և մակերևույթի վիճակը, ունենան նույն պայմանները ճառագայթային ջերմության փոխանցման համար և չպետք է մոտ լինեն այն տարրերին, որոնք կարող են փոխել ուղղությունը և արժեքը: ջերմային հոսքերի.

3. Շրջապատող կոնստրուկցիաների մակերեսային տարածքները, որոնց վրա տեղադրված է ջերմային հոսքի փոխարկիչը, մաքրվում են այնքան ժամանակ, քանի դեռ չի վերանում դիպչելիս տեսանելի և շոշափելի կոշտությունը:

4. Փոխարկիչը ամուր սեղմվում է իր ողջ մակերեսով դեպի պարսպող կառուցվածքը և ամրացվում այս դիրքում՝ ապահովելով ջերմային հոսքի փոխարկիչի մշտական ​​շփումը ուսումնասիրված տարածքների մակերեսի հետ հետագա բոլոր չափումների ժամանակ:

Փոխարկիչը դրա և պատող կառուցվածքի միջև տեղադրելու ժամանակ օդային բացերի ձևավորումն անթույլատրելի է: Դրանք բացառելու համար չափման վայրերում մակերեսի վրա կիրառվում է տեխնիկական վազելինի բարակ շերտ՝ ծածկելով մակերեսի անկանոնությունները։

Փոխարկիչը կարող է ամրագրվել իր կողային մակերևույթի երկայնքով՝ օգտագործելով շինարարական գիպսի, տեխնիկական վազելինի, պլաստիլինի, զսպանակով ձող և այլ միջոցներ, որոնք բացառում են ջերմային հոսքի աղավաղումը չափման գոտում:

5. Ջերմային հոսքի խտության գործառնական չափումների ժամանակ փոխարկիչի չամրացված մակերեսը սոսնձվում է նյութի շերտով կամ ներկվում է նույն կամ համանման արտանետման աստիճանով ներկով՝ 0,1 տարբերությամբ, ինչ մակերեսային շերտի նյութը։ պատող կառուցվածքը.

6. Ընթերցող սարքը տեղադրված է չափման վայրից 5-8 մ հեռավորության վրա կամ կից սենյակում՝ բացառելու դիտորդի ազդեցությունը ջերմային հոսքի արժեքի վրա:

7. Էմֆ-ի չափման սարքեր օգտագործելիս, որոնք ունեն շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի սահմանափակումներ, դրանք տեղադրվում են այդ սարքերի շահագործման համար ընդունելի օդի ջերմաստիճան ունեցող սենյակում, և ջերմային հոսքի փոխարկիչը միացվում է դրանց երկարացման լարերի միջոցով:

8. Սարքավորումը, ըստ պահանջի 7-ի, պատրաստվել է շահագործման՝ համապատասխան սարքի շահագործման հրահանգներին համապատասխան՝ ներառյալ՝ հաշվի առնելով սարքի ազդեցության ժամանակը՝ դրանում նոր ջերմաստիճանային ռեժիմ սահմանելու համար:

Չափումների պատրաստում և կատարում

(«Ինֆրակարմիր ճառագայթումից պաշտպանության միջոցների հետազոտություն» լաբորատոր աշխատանքի օրինակով լաբորատոր աշխատանքի ժամանակ):

Միացրեք IR աղբյուրը վարդակից: Միացրեք IR ճառագայթման աղբյուրը (վերին մաս) և IPP-2 ջերմային հոսքի խտության չափիչը:

Տեղադրեք ջերմային հոսքի խտության հաշվիչի գլուխը IR ճառագայթման աղբյուրից 100 մմ հեռավորության վրա և որոշեք ջերմային հոսքի խտությունը (միջին արժեքը երեքից չորս չափումների):

Ձեռքով տեղափոխեք եռոտանին քանոնի երկայնքով՝ չափիչ գլուխը դնելով աղյուսակ 1-ում նշված ճառագայթման աղբյուրից հեռավորությունների վրա և կրկնել չափումները: Մուտքագրեք չափման տվյալները աղյուսակ 1-ի տեսքով:

Կառուցեք IR հոսքի խտության կախվածության գրաֆիկը հեռավորությունից:

Կրկնել չափումները ըստ պարբերությունների: 1 - 3 տարբեր չափումների տվյալներ, որոնք պետք է մուտքագրվեն աղյուսակի տեսքով 1. Կառուցեք IR ճառագայթման հոսքի խտության կախվածության գրաֆիկները յուրաքանչյուր էկրանի հեռավորությունից:

Աղյուսակի ձև 1

Գնահատեք էկրանների պաշտպանիչ գործողության արդյունավետությունը ըստ (3) բանաձևի:

Տեղադրեք պաշտպանիչ էկրան (ուսուցչի հրահանգով), դրա վրա տեղադրեք փոշեկուլի լայն խոզանակ: Միացրեք փոշեկուլը օդի ընդունման ռեժիմում՝ նմանակելով արտանետվող օդափոխման սարքը և 2-3 րոպե հետո (էկրանի ջերմային ռեժիմը հաստատելուց հետո) որոշեք ջերմային ճառագայթման ինտենսիվությունը նույն հեռավորությունների վրա, ինչ 3-րդ պարբերությունում: Գնահատեք Համակցված ջերմային պաշտպանության արդյունավետությունը (3) բանաձևով.

Ջերմային ճառագայթման ինտենսիվության կախվածությունը արտանետվող օդափոխության ռեժիմում տվյալ էկրանի հեռավորությունից պետք է գծագրվի ընդհանուր գրաֆիկի վրա (տես կետ 5):

Որոշեք պաշտպանության արդյունավետությունը՝ չափելով ջերմաստիճանը տվյալ էկրանի համար արտանետվող օդափոխությամբ և առանց արտանետվող օդափոխության՝ օգտագործելով բանաձևը (4):

Կառուցեք արտանետվող օդափոխության պաշտպանության արդյունավետության գրաֆիկներ և առանց դրա:

Փոշեկուլը միացրեք փչակի ռեժիմի և միացրեք այն: Օդի հոսքն ուղղելով տվյալ պաշտպանիչ էկրանի մակերեսին (ցնցուղի ռեժիմ), կրկնել չափումները՝ համաձայն պարբերությունների: 7 - 10. Համեմատե՛ք պարբերությունների չափման արդյունքները: 7-10։

Փոշեկուլի գուլպանը ամրացրեք դարակներից մեկի վրա և միացրեք փոշեկուլը «փչող» ռեժիմով՝ օդի հոսքն ուղղելով ջերմության հոսքին գրեթե ուղղահայաց (մի փոքր դեպի)՝ օդային վարագույրի իմիտացիա։ Օգտագործելով IPP-2 մետրը, չափեք ինֆրակարմիր ճառագայթման ջերմաստիճանը առանց «փչակի» և դրա հետ:

Կառուցեք «փչակի» պաշտպանության արդյունավետության գրաֆիկները՝ համաձայն (4) բանաձևի:

VI. Չափումների արդյունքները և դրանց մեկնաբանությունը

(«Ինֆրակարմիր ճառագայթումից պաշտպանության միջոցների հետազոտություն» թեմայով լաբորատոր աշխատանքի օրինակով տեխնիկական բուհերՄոսկվա):

Աղյուսակ. Էլեկտրաբուխարի EXP-1,0/220. Դարակ՝ փոխարինելի էկրաններ տեղադրելու համար։ Դարակ՝ չափիչ գլխի տեղադրման համար։ Ջերմային հոսքի խտության հաշվիչ IPP-2M: Քանոն. Փոշեկուլ Typhoon-1200.

IR ճառագայթման q ինտենսիվությունը (հոսքի խտությունը) որոշվում է բանաձևով.

q = 0,78 x S x (T4 x 10-8 - 110) / r2 [W/m2]

որտեղ S-ը ճառագայթող մակերեսի մակերեսն է, m2;

T-ը ճառագայթող մակերեսի ջերմաստիճանն է, K;

r-ը ճառագայթման աղբյուրից հեռավորությունն է, m.

IR ճառագայթումից պաշտպանության ամենատարածված տեսակներից մեկը ճառագայթող մակերեսների պաշտպանությունն է:

Էկրանների երեք տեսակ կա.

անթափանց;

· թափանցիկ;

կիսաթափանցիկ.

Գործողության սկզբունքի համաձայն, էկրանները բաժանվում են.

· ջերմային արտացոլող;

· ջերմային կլանող;

ջերմություն ցրող.

Աղյուսակ 1

Էկրանների օգնությամբ ջերմային ճառագայթումից պաշտպանվելու արդյունավետությունը որոշվում է բանաձևերով.

E \u003d (q - q3) / q

որտեղ q-ն առանց պաշտպանության IR ճառագայթման հոսքի խտությունն է, W/m2;

q3-ը IR ճառագայթման հոսքի խտությունն է պաշտպանության կիրառմամբ, W/m2:

Պաշտպանիչ էկրանների տեսակները (անթափանց).

1. Էկրանի խառը - շղթայական փոստ:

Էլեկտրոնային փոստ = (1550 - 560) / 1550 = 0,63

2. Մետաղյա էկրան՝ սևացած մակերեսով։

E al+cover = (1550 - 210) / 1550 = 0,86

3. Ջերմային արտացոլող ալյումինե էկրան:

Էլ \u003d (1550 - 10) / 1550 \u003d 0,99

Եկեք գծենք IR հոսքի խտության կախվածությունը յուրաքանչյուր էկրանի հեռավորությունից:

Ոչ մի պաշտպանություն

Ինչպես տեսնում ենք, էկրանների պաշտպանիչ գործողության արդյունավետությունը տատանվում է.

1. Խառը էկրանի նվազագույն պաշտպանիչ ազդեցությունը՝ շղթայական փոստ՝ 0,63;

2. Ալյումինե էկրան՝ սևացած մակերեսով - 0,86;

3. Ամենամեծ պաշտպանիչ ազդեցությունն ունի ջերմային անդրադարձող ալյումինե էկրանը՝ 0,99։

Շենքերի ծրարների և կառույցների ջերմային արդյունավետությունը գնահատելիս և արտաքին շենքերի ծրարների միջոցով իրական ջերմության սպառումը սահմանելիս օգտագործվում են հետևյալ հիմնական կարգավորող փաստաթղթերը.

· ԳՕՍՏ 25380-82. Շենքերի ծրարներով անցնող ջերմային հոսքերի խտության չափման մեթոդ:

Ինֆրակարմիր ճառագայթումից պաշտպանության տարբեր միջոցների ջերմային արդյունավետությունը գնահատելիս օգտագործվում են հետևյալ հիմնական կարգավորող փաստաթղթերը.

· ԳՕՍՏ 12.1.005-88. SSBT. Աշխատանքային տարածքի օդը. Ընդհանուր սանիտարահիգիենիկ պահանջներ.

· ԳՕՍՏ 12.4.123-83. SSBT. Ինֆրակարմիր ճառագայթումից պաշտպանության միջոցներ. Դասակարգում. Ընդհանուր տեխնիկական պահանջներ.

· ԳՕՍՏ 12.4.123-83 «Աշխատանքի անվտանգության ստանդարտների համակարգ. Ինֆրակարմիր ճառագայթումից կոլեկտիվ պաշտպանության միջոցներ. Ընդհանուր տեխնիկական պահանջներ»:

1-ում ջերմության փոխանցման տեսակները

Ջերմային փոխանցման տեսությունը ջերմության փոխանցման գործընթացների գիտություն է: Ջերմային փոխանցումը բարդ գործընթաց է, որը կարելի է բաժանել մի շարք պարզ գործընթացների: Գոյություն ունեն ջերմության փոխանցման երեք տարրական գործընթացներ, որոնք սկզբունքորեն տարբերվում են միմյանցից՝ ջերմային հաղորդունակություն, կոնվեկցիա և ջերմային ճառագայթում:

Ջերմային ջերմահաղորդություն- տեղի է ունենում նյութի մասնիկների (մոլեկուլների, ատոմների, ազատ էլեկտրոնների) անմիջական շփման (բախման) դեպքում, որն ուղեկցվում է էներգիայի փոխանակմամբ։ Ջերմային հաղորդունակությունը գազերում և հեղուկներում աննշան է: Պինդ մարմիններում ջերմահաղորդման գործընթացները շատ ավելի ինտենսիվ են ընթանում: Ցածր ջերմահաղորդականություն ունեցող մարմինները կոչվում են ջերմամեկուսիչ։

Կոնվեկցիա- հանդիպում է միայն հեղուկներում և գազերում և ներկայացնում է ջերմության փոխանցումը հեղուկի կամ գազի մասնիկների շարժման և խառնման արդյունքում։ Կոնվեկցիան միշտ ուղեկցվում է ջերմային հաղորդմամբ։

Եթե ​​հեղուկի կամ գազի մասնիկների շարժումը որոշվում է դրանց խտությունների տարբերությամբ (ջերմաստիճանի տարբերության պատճառով), ապա նման շարժումը կոչվում է բնական կոնվեկցիա։

Եթե ​​հեղուկը կամ գազը շարժվում է պոմպի, օդափոխիչի, էժեկտորի և այլ սարքերի միջոցով, ապա նման շարժումը կոչվում է հարկադիր կոնվեկցիա։ Ջերմափոխանակությունն այս դեպքում տեղի է ունենում շատ ավելի ինտենսիվ, քան բնական կոնվեկցիայի ժամանակ։

ջերմային ճառագայթումբաղկացած է էլեկտրամագնիսական ալիքների միջոցով ջերմության փոխանցումից մի մարմնից մյուսը, որոնք առաջանում են բարդ մոլեկուլային և ատոմային խանգարումներից։ Էլեկտրամագնիսական ալիքները տարածվում են մարմնի մակերեսից բոլոր ուղղություններով։ Ճանապարհին հանդիպելով այլ մարմինների՝ ճառագայթային էներգիան կարող է մասամբ կլանվել նրանց կողմից՝ նորից վերածվելով ջերմության (բարձրացնելով դրանց ջերմաստիճանը):

B2 Ֆուրիեի օրենքը և ջերմային հաղորդունակությունը

Ուսումնասիրելով պինդ մարմիններում ջերմության տարածման գործընթացները՝ Ֆուրիեն փորձնականորեն հաստատեց, որ փոխանցվող ջերմության քանակը համաչափ է ջերմության տարածման ուղղությանը ուղղահայաց ջերմաստիճանի, ժամանակի և լայնակի հատվածի անկմանը..

Եթե ​​փոխանցվող ջերմության քանակը վերագրվում է հատվածի միավորին և ժամանակի միավորին, ապա կարող ենք գրել.

Հավասարումը (1.6) ջերմահաղորդման հիմնական օրենքի մաթեմատիկական արտահայտությունն է. Ֆուրիեի օրենքը. Այս օրենքը ընկած է ջերմահաղորդման գործընթացների բոլոր տեսական և փորձարարական ուսումնասիրությունների հիմքում: Մինուս նշանը ցույց է տալիս, որ ջերմային հոսքի վեկտորն ուղղված է ջերմաստիճանի գրադիենտին հակառակ ուղղությամբ:

Ջերմային հաղորդունակության գործակիցը

Համաչափության բազմապատկիչ  (1.6) հավասարման մեջ ջերմային հաղորդունակության գործակիցն է: Այն բնութագրում է մարմնի ֆիզիկական հատկությունները և ջերմություն անցկացնելու կարողությունը.

(1.7)

Արժեք  ջերմության քանակն է, որն անցնում է ժամանակի մեկ միավորով մեկին հավասար ջերմաստիճանի գրադիենտով իզոթերմային մակերեսի միավոր տարածքով:

Համար տարբեր նյութերջերմային հաղորդունակության գործակիցը տարբեր է և կախված է նյութի բնույթից, կառուցվածքից, խոնավությունից, կեղտերի առկայությունից, ջերմաստիճանից և այլ գործոններից: Գործնական հաշվարկներում շինանյութերի ջերմային հաղորդունակության գործակիցը պետք է ընդունվի որպես SNiP II-3-79 ** «Շինարարական ջերմային ճարտարագիտություն»:

Օրինակ:

գազերի համար -  = 0,0050,5 [Վտ/մC]

հեղուկների համար -  = 0,080,7 [Վտ/մC]

շինանյութեր և ջերմամեկուսիչներ -  = 0,023,0 [Վտ/մC]

մետաղների համար -  = 20400 [Վտ/մC]

B3 Ջերմահաղորդականություն

Ջերմային հաղորդունակությունը մարմնի ավելի ջեռուցվող մասերից (կամ մարմիններից) ավելի քիչ տաքացած մասերին (կամ մարմիններին) ներքին էներգիան փոխանցելու գործընթացն է, որն իրականացվում է մարմնի պատահական շարժվող մասնիկների (ատոմներ, մոլեկուլներ, էլեկտրոններ և այլն) միջոցով: Նման ջերմային փոխանցումը կարող է տեղի ունենալ ցանկացած մարմնում՝ ջերմաստիճանի ոչ միատեսակ բաշխումով, սակայն ջերմության փոխանցման մեխանիզմը կախված կլինի նյութի ագրեգացման վիճակից։

Ջերմային հաղորդունակությունը կոչվում է նաև մարմնի ջերմություն վարելու ունակության քանակական բնութագիր։ Էլեկտրական սխեմաների հետ ջերմային սխեմաների համեմատությամբ սա հաղորդունակության անալոգ է:

Նյութի ջերմություն փոխանցելու ունակությունը բնութագրվում է ջերմային հաղորդունակության գործակից (ջերմային հաղորդունակություն). Թվային առումով այս հատկանիշը հավասար է ջերմության քանակին, որն անցնում է 1 մ հաստությամբ, 1 մ 2 մակերեսով նյութի նմուշի միջով, մեկ միավորի ժամանակի (վայրկյանում) մեկ միավոր ջերմաստիճանի գրադիենտում:

Պատմականորեն համարվում էր, որ ջերմային էներգիայի փոխանցումը կապված է մի մարմնից մյուսը կալորիականության հոսքի հետ: Այնուամենայնիվ, ավելի ուշ փորձերը, մասնավորապես, հորատման ժամանակ թնդանոթի տակառների տաքացումը, հերքեցին կալորիականության գոյության իրականությունը՝ որպես նյութի անկախ տեսակ։ Ըստ այդմ, ներկայումս ենթադրվում է, որ ջերմահաղորդականության ֆենոմենը պայմանավորված է առարկաների ցանկությամբ՝ զբաղեցնելու թերմոդինամիկական հավասարակշռությանը մոտ վիճակ, որն արտահայտվում է դրանց ջերմաստիճանի հավասարեցմամբ։

Գործնականում անհրաժեշտ է նաև հաշվի առնել ջերմության փոխանցումը մոլեկուլների կոնվեկցիայի և ճառագայթման ներթափանցման պատճառով: Օրինակ, երբ վակուումը լիովին ոչ ջերմային է, ջերմությունը կարող է փոխանցվել ճառագայթման միջոցով (օրինակ՝ Արևը, ինֆրակարմիր ճառագայթման կայանքները): Իսկ գազը կամ հեղուկը կարող է ինքնուրույն կամ արհեստականորեն փոխանակել տաքացվող կամ սառեցված շերտերը (օրինակ՝ վարսահարդարիչ, ջեռուցվող օդափոխիչներ): Խտացված միջավայրում հնարավոր է նաև ֆոնոնները «ցատկել» մի պինդից մյուսը ենթամիկրոնային բացերի միջոցով, ինչը նպաստում է ձայնային ալիքների և ջերմության տարածմանը, նույնիսկ եթե այդ բացերը իդեալական վակուում են:

B4 Կոնվեկտիվ ջերմային փոխանցումԿոնվեկտիվ ջերմության փոխանցումը կարող է տեղի ունենալ միայն շարժվող միջավայրում` հեղուկների և գազերի անկում: Սովորաբար շարժական միջավայրը պայմանականորեն կոչվում է հեղուկ՝ անկախ նյութի ագրեգացման վիճակից։

ջերմային հոսք Ք , W, փոխանցված կոնվեկտիվ ջերմափոխանակման ժամանակ, որոշվում է Նյուտոն-Ռիչմանի բանաձևով.

Ք =  Ֆ ( տ և - տ ) , (2.1)

որտեղ:  - ջերմային փոխանցման գործակից, Վտ / մ 2 С;

Ֆ - ջերմափոխանակման մակերեսի մակերեսը, մ 2;

տ և և տ հեղուկի և պատի մակերեսի ջերմաստիճաններն են, համապատասխանաբար, С:

ջերմաստիճանի տարբերություն ( տ և - տ ) երբեմն կոչվում է ջերմաստիճանի տարբերություն.

Ջերմային փոխանցման գործակիցը բնութագրում է ջերմության քանակությունը, որը փոխանցվում է կոնվեկցիայի միջոցով միավոր մակերեսի միջով մեկ միավոր ժամանակի ջերմաստիճանի տարբերությամբ և ունի չափս [J/sm 2 С] կամ [W/m 2: С]:

կամ կինեմատիկական (  =  /  ), ծավալային ընդարձակման գործակից  ;

Հեղուկի արագություններ w ;

Հեղուկի և պատերի ջերմաստիճանը տ և և տ ;

Լվացված պատի ձևը և գծային չափերը ( Ֆ , լ 1 Ջերմային փոխանցման գործակիցի արժեքը կախված է բազմաթիվ գործոններից, մասնավորապես.

Հեղուկի շարժման բնույթը (ռեժիմը) (լամինար կամ տուրբուլենտ);

Շարժման բնույթը (բնական կամ հարկադիր);

Շարժվող միջավայրի ֆիզիկական հատկությունները - ջերմային հաղորդունակության գործակիցը  , խտություն  , ջերմունակությունը Հետ , դինամիկ մածուցիկության գործակից (  ), լ 2 ,...).

Այսպիսով, ընդհանուր առմամբ, մենք կարող ենք գրել.  = զ (վ,  , հետ,  ,  ,  , տ և , տ ,Ֆ ,լ 1 ,լ 2 ,...). (2.2)

Նուսելտի չափանիշ. Սահմանում է ջերմության փոխանցման ինտենսիվության հարաբերակցությունը կոնվեկցիայի միջոցով (  ) և ջերմային հաղորդունակություն (  ) պինդ-հեղուկ միջերեսում՝ Նու =  լ /  . (2.3)

Պրանդտի չափանիշ. Բնութագրում է հեղուկում ջերմության փոխանցման մեխանիզմները (կախված է հեղուկի ֆիզիկական հատկություններից). Պր =  / ա =  գ  /  . (2.4)

Արժեք ա =  / գ  կոչվում է ջերմային դիֆուզիոն.

Ռեյնոլդսի չափանիշը. Հաստատում է հեղուկի մեջ իներցիոն և մածուցիկ ուժերի հարաբերակցությունը և բնութագրում է հեղուկի շարժման հիդրոդինամիկական ռեժիմը։ R=V*l/nu Re = wl /  .

ժամը Re <2300 режим движения ламинарный, при Re >10 4 - տուրբուլենտ, ժամը 2300<Re <10 4 режим движения переходной от ламинарного к турбулентному.

Գրաշոֆ չափանիշ. Այն բնութագրում է հեղուկի խտությունների և մածուցիկության ուժերի տարբերության պատճառով առաջացող բարձրացնող ուժերի հարաբերակցությունը: Խտության տարբերությունը պայմանավորված է հեղուկի ծավալի ջերմաստիճանի տարբերությամբ. Գր = գլ 3  տ  /  2 .

Վերը տրված բոլոր հավասարումների մեջ արժեքը լ – բնորոշ չափս, մ.

Նմանության թվերի հետ կապված հավասարումները կոչվում են չափանիշային հավասարումներ և սովորաբար գրվում են հետևյալ կերպ. Նու = զ ( Re , Գր , Պր ) . (2.7)

Հեղուկի հարկադիր շարժման հետ կոնվեկտիվ ջերմության փոխանցման չափանիշը ունի ձև. Նու = cRe մ Գր n Պր էջ . (2.8)

Եվ կրիչի ազատ շարժումով. Նու = dgr կ Պր r . (2.9)

Այս հավասարումներում համաչափության գործակիցները գ և դ , ինչպես նաև նմանության չափանիշներով ցուցիչներ մ , n , էջ , կ և r հաստատվել է փորձարարական եղանակով։

B5 ճառագայթային ջերմափոխանակություն

Ճառագայթային էներգիայի կրողներն են էլեկտրամագնիսական տատանումները տարբեր ալիքի երկարություններով։ Բոլոր մարմինները, որոնք ունեն բացարձակ զրոյից տարբեր ջերմաստիճան, ունակ են էլեկտրամագնիսական ալիքներ արձակել: Ճառագայթումը ներատոմային պրոցեսների արդյունք է։ Երբ այն հարվածում է այլ մարմիններին, ճառագայթման էներգիան մասամբ կլանում է, մասամբ արտացոլվում և մասամբ անցնում մարմնի միջով։ Նշվում են համապատասխանաբար կլանված, արտացոլված և փոխանցվող էներգիայի մասնաբաժինը մարմնի վրա ընկած էներգիայի քանակից. Ա , Ռ և Դ .

Ակնհայտ է, որ Ա +Ռ +Դ =1.

Եթե Ռ =Դ =0, ապա կոչվում է այդպիսի մարմին բացարձակ սև.

Եթե ​​մարմնի արտացոլումը Ռ \u003d 1 և արտացոլումը ենթարկվում է երկրաչափական օպտիկայի օրենքներին (այսինքն՝ ճառագայթի անկման անկյունը հավասար է անդրադարձման անկյան), ապա այդպիսի մարմինները կոչվում են. հայելային. Եթե ​​արտացոլված էներգիան ցրված է բոլոր հնարավոր ուղղություններով, ապա այդպիսի մարմինները կոչվում են բացարձակապես սպիտակ.

մարմիններ, որոնց համար Դ =1 զանգ բացարձակապես թափանցիկ(դիաթերմիկ):

Ջերմային ճառագայթման օրենքները

Պլանկի օրենքըսահմանում է սև մարմնի մոնոխրոմատիկ ճառագայթման մակերևութային հոսքի խտության կախվածությունը Ե 0  ալիքի երկարությունից  և բացարձակ ջերմաստիճան Տ .

Ստեֆան-Բոլցմանի օրենքը. Փորձարարական (I. Stefan 1879 թ.) և տեսականորեն (L. Boltzmann 1881 թ.) պարզել են, որ բացարձակ սև մարմնի ներքին ինտեգրալ ճառագայթման հոսքի խտությունը. Ե 0 ուղիղ համեմատական ​​է չորրորդ հզորության բացարձակ ջերմաստիճանին, այսինքն.

որտեղ  0 - Ստեֆան-Բոլցմանի հաստատուն, հավասար է 5,6710 -8 Վտ / մ 2 K 4;

ԻՑ 0 - բացարձակ սև մարմնի արտանետումը՝ հավասար 5,67 Վտ / մ 2 K 4:

Վերոնշյալ բոլոր հավասարումների «0» ինդեքսը նշանակում է, որ դիտարկվում է ամբողջովին սև մարմին։ Իրական մարմինները միշտ մոխրագույն են: Վերաբերմունք  =C/C 0 կոչվում է մարմնի սևության աստիճան, այն տատանվում է 0-ից 1 միջակայքում:

Ինչ վերաբերում է մոխրագույն մարմիններին, Ստեֆան-Բոլցմանի օրենքը ստանում է հետևյալ ձևը. (2.11)

Սևության արժեքը  կախված է հիմնականում մարմնի բնույթից, ջերմաստիճանից և նրա մակերեսի վիճակից (հարթ կամ կոպիտ):

Լամբերտի օրենքը. Մակերեւույթի մեկ միավորի առավելագույն ճառագայթումը տեղի է ունենում դեպի այն նորմալի ուղղությամբ: Եթե Ք n նորմալի երկայնքով մակերևույթ արտանետվող էներգիայի քանակն է, և Ք  - անկյունը ձևավորող ուղղությամբ  նորմալի հետ, ուրեմն, ըստ Լամբերտի օրենքի. Ք  = Ք n  cos  . (2.12)

Կիրխհոֆի օրենքը. Մարմնի արտանետման հարաբերակցությունը Ե իր ներծծման համար ԲԱՅՑ բոլոր մարմինների համար նույնն է և հավասար է սև մարմնի արտանետմանը Ե 0 նույն ջերմաստիճանում. E/A=E 0 = զ ( Տ ) .

B6 Համալիր ջերմության փոխանցում և ջերմային փոխանցում

Ջերմային փոխանցման համարվող տարրական տեսակները (ջերմային հաղորդունակություն, կոնվեկցիա և ճառագայթում) գործնականում, որպես կանոն, ընթանում են միաժամանակ։ Կոնվեկցիան, օրինակ, միշտ ուղեկցվում է ջերմային հաղորդմամբ, ճառագայթումը հաճախ ուղեկցվում է կոնվեկցիայով։ Ջերմային փոխանցման տարբեր տեսակների համադրությունը կարող է շատ բազմազան լինել, և դրանց դերը ընդհանուր գործընթացում նույնը չէ: Այս այսպես կոչված բարդ ջերմային փոխանցում.

Ջերմային ինժեներական հաշվարկներում բարդ ջերմային փոխանցումով հաճախ օգտագործվում է ջերմության փոխանցման ընդհանուր (ընդհանուր) գործակիցը.  0 , որը շփման միջոցով ջերմափոխանցման գործակիցների գումարն է՝ հաշվի առնելով կոնվեկցիայի, ջերմահաղորդականության ազդեցությունը.  դեպի և ճառագայթում  լ , այսինքն.  0 = դեպի + լ .

Այս դեպքում ջերմային հոսքի որոշման հաշվարկման բանաձևն ունի հետևյալ ձևը.

Ք =(  դեպի + լ )( տ և - տ Հետ )=  0 ( տ և - տ Հետ ) . (2.14)

Բայց եթե պատը լվանում է կաթող հեղուկով, օրինակ՝ ջրով, ապա

 լ =0 և  0 = դեպի . (2.15)

Ջերմահաղորդում

Ջերմային ճարտարագիտության մեջ հաճախ ջերմային հոսքը մեկ հեղուկից (կամ գազից) մյուսին փոխանցվում է պատի միջով: Ջերմափոխանակման այնպիսի ընդհանուր պրոցեսը, որում շփման միջոցով ջերմության փոխանցումը անհրաժեշտ բաղադրիչ է, կոչվում է ջերմահաղորդում.

Նման բարդ ջերմային փոխանցման օրինակներ կարող են լինել. ներքին օդի և դրսի օդի միջև:

B7 մեկ և բազմաշերտ կառույցների ջերմային դիմադրություն

Դիտարկենք բարդ ջերմային փոխանցման այս տեսակը

Ջերմության փոխանցում հարթ միաշերտ պատի միջոցով:

Դիտարկենք ջերմության փոխանցումը հարթ միաշերտ պատի միջոցով: Ենթադրենք, որ ջերմային հոսքը ուղղված է ձախից աջ՝ տաքացվող միջավայրի ջերմաստիճանը տ f1 , ցուրտ միջավայրի ջերմաստիճան տ f2 . Պատերի մակերեսների ջերմաստիճանը անհայտ է. մենք դրանք նշում ենք որպես տ գ1 և տ գ2 (նկ. 2.1):

Քննարկվող օրինակում ջերմության փոխանցումը բարդ ջերմափոխանակման գործընթաց է և բաղկացած է երեք փուլից՝ ջերմության փոխանցում տաքացվող միջավայրից (հեղուկ կամ գազ) դեպի ձախ պատի մակերես, ջերմության փոխանցում պատի միջով և ջերմության փոխանցում աջ պատի մակերեսից։ սառը միջավայրին (հեղուկ կամ գազ): Այս դեպքում ենթադրվում է, որ մակերևութային ջերմային հոսքի խտությունները նշված երեք փուլերում նույնն են, եթե պատը հարթ է, իսկ ջերմափոխանակման ռեժիմը՝ անշարժ:

Արժեք կ կանչեց ջերմության փոխանցման գործակիցըև ներկայացնում է ջերմային հոսքի հզորությունը, որն անցնում է ավելի ջեռուցվող միջավայրից դեպի ավելի քիչ տաքացվող մակերես 1 մ 2 միջով 1K միջավայրերի միջև ջերմաստիճանի տարբերությամբ: Ջերմային փոխանցման գործակիցի փոխադարձը կոչվում է ջերմային դիմադրություն ջերմության փոխանցմանըև նշվում է Ռ , մ 2 Կ / Վ:

Այս բանաձևը ցույց է տալիս, որ ընդհանուր ջերմային դիմադրությունը հավասար է մասնակի դիմադրությունների գումարին:

B8 Սահմանափակ կառույցների ջերմային ճարտարագիտական ​​հաշվարկ

Հաշվարկի նպատակը. ընտրել այնպիսի բացօթյա ցանկապատերի նախագծեր, որոնք կհամապատասխանեն SNP շենքերի ջերմային պաշտպանության պահանջներին 23.02.2003 թ.

Որոշեք մեկուսացման հաստությունը

Ջերմային փոխանցման դիմադրության պահանջները՝ հիմնված սանիտարական պայմանների վրա

Որտեղ n - գործակից, որը վերցված է կախված պարիսպների արտաքին մակերևույթի դիրքից արտաքին օդի նկատմամբ՝ համաձայն Աղյուսակի: 3*, տես նաև այս ձեռնարկի Աղյուսակ 4-ը;

տ մեջ - նախագծում ներքին օդի ջերմաստիճանը, o C, ընդունված ԳՕՍՏ 12.1.005-88-ի և համապատասխան շենքերի և շինությունների նախագծման ստանդարտների համաձայն (տես նաև Հավելված 2);

տ n - Արտաքին օդի ձմեռային ջերմաստիճանի հաշվարկված ջերմաստիճանը, o C, հավասար է ամենացուրտ հնգօրյա շրջանի միջին ջերմաստիճանին 0,92 անվտանգությամբ՝ համաձայն SNiP 23-01-99 (տես Հավելված 1);

Δ տ n - ներքին օդի ջերմաստիճանի և շենքի ծրարի ներքին մակերևույթի ջերմաստիճանի նորմատիվային ջերմաստիճանի տարբերություն, o C, վերցված աղյուսակի համաձայն: 2*, տես նաև աղյուսակը։ Այս ձեռնարկի 3;

α մեջ - պարիսպային կառույցների ներքին մակերեսի ջերմության փոխանցման գործակիցը, վերցված աղյուսակի համաձայն. 4*, տես նաև աղյուսակը։ 5.

Պայմաններից էներգիայի խնայողությունՌ մասին tr ընդունված բոլոր այլ տեսակի շենքերի համար՝ համաձայն աղյուսակի: 2 կախված աստիճան օր ջեռուցման ժամանակաշրջան (GSOP), որոշվում է բանաձևով

GSOP = (տ մեջ - տ from.per.) զ from.per., (5ա)

որտեղ տ մեջ- նույնը, ինչ բանաձևում (5);

տ from.per.- ջեռուցման շրջանի միջին օրական ջերմաստիճան, o C, օդի միջին օրական ջերմաստիճանով 8 o C-ից ցածր կամ հավասար, ըստ SNiP 23-01-99 (տես նաև Հավելված 1);

զ from.per.- ջեռուցման շրջանի տևողությունը, օրերը, օդի միջին օրական ջերմաստիճանից ցածր Միաշերտ շենքի ծրարի ընդհանուր (նվազեցված) ջերմային դիմադրությունՌ o , m 2 o C / W, հավասար է բոլոր անհատական ​​դիմադրությունների գումարին, այսինքն.

որտեղ α մեջ- փակող կառույցների ներքին մակերևույթի ջերմության փոխանցման գործակիցը, Վտ / (մ 2 o C), որոշվում է ըստ աղյուսակի: 4*, տես նաև Աղյուսակ։ Այս ձեռնարկի 5;

α n - փակող կառույցների արտաքին մակերեսի ջերմության փոխանցման գործակիցը, W / (m 2 o C), որոշվում է ըստ աղյուսակի: 6*, տես նաև Աղյուսակ։ Այս ձեռնարկի 6;

Ռ դեպի- միաշերտ կառուցվածքի ջերմային դիմադրություն, որը որոշվում է (2) բանաձևով:

Ջերմային դիմադրություն (ջերմության փոխանցման դիմադրություն) Ռ , մ 2 o C / W , - ցանկապատի ամենակարեւոր ջերմային հատկությունը. Այն բնութագրվում է ցանկապատի ներքին և արտաքին մակերեսի ջերմաստիճանի տարբերությամբ, որից 1 մ 2-ի միջով անցնում է 1 վտ ջերմային էներգիա (ժամում 1 կիլոկալարիա)։

որտեղ δ - ցանկապատի հաստությունը, մ;

λ - ջերմային հաղորդունակության գործակից, W / m o C:

Որքան մեծ է շենքի ծրարի ջերմային դիմադրությունը, այնքան ավելի լավ է նրա ջերմապաշտպանիչ հատկությունները: Բանաձևից (2) երևում է, որ ջերմային դիմադրությունը բարձրացնելու համար Ռանհրաժեշտ է կա՛մ ավելացնել ցանկապատի հաստությունը δ , կամ նվազեցնել ջերմային հաղորդունակության գործակիցը λ , այսինքն՝ օգտագործել ավելի արդյունավետ նյութեր։ Վերջինս ավելի ձեռնտու է տնտեսական նկատառումներով։

B9 Միկրոկլիմայի հայեցակարգը. Ջերմափոխանակություն մեկ անձի համար և հարմարավետության պայմանները։ Պահանջվում է նորմ

Տակ սենյակի միկրոկլիմավերաբերում է ջերմային, օդային և խոնավության ռեժիմների ամբողջությանը դրանց փոխկապակցման մեջ։ Միկրոկլիմայի հիմնական պահանջը սենյակում գտնվող մարդկանց համար բարենպաստ պայմանների պահպանումն է: Մարդու մարմնում տեղի ունեցող նյութափոխանակության գործընթացների արդյունքում էներգիան ազատվում է ջերմության տեսքով: Այս ջերմությունը (մարդու մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճանը պահպանելու համար) պետք է փոխանցվի շրջակա միջավայր։ Նորմալ պայմաններում առաջացած ջերմության ավելի քան 90%-ը տրվում է շրջակա միջավայրին (50%-ը ճառագայթման, 25%-ը՝ կոնվեկցիայի, 25%-ը՝ գոլորշիացման միջոցով) և նյութափոխանակության արդյունքում կորչում է ջերմության 10%-ից պակաս:

Մարդու ջերմության փոխանցման ինտենսիվությունը կախված է սենյակի միկրոկլիմայից, որը բնութագրվում է.

Ներքին օդի ջերմաստիճանը տ մեջ ;

Սենյակի ճառագայթման ջերմաստիճանը (նրա պատող մակերեսների միջին ջերմաստիճանը) տ Ռ ;

Օդի շարժման (շարժունակության) արագությունը v ;

Հարաբերական խոնավություն  մեջ .

Այս միկրոկլիմայի պարամետրերի համակցությունները, որոնց դեպքում մարդու մարմնում պահպանվում է ջերմային հավասարակշռություն և նրա ջերմակարգավորման համակարգում լարվածություն չկա, կոչվում են.հարմարավետ կամօպտիմալ .

Ամենակարևորն է առաջին հերթին պահպանել բարենպաստ ջերմաստիճանային պայմանները ներսում, քանի որ շարժունակությունը և հարաբերական խոնավությունը, որպես կանոն, ունեն աննշան տատանումներ:

Բացի օպտիմալից, կան թույլատրելիմիկրոկլիմայի պարամետրերի համակցություններ, որոնցում մարդը կարող է զգալ թեթև անհանգստություն:

Սենյակի այն հատվածը, որտեղ մարդն անցկացնում է իր աշխատանքային ժամանակի մեծ մասը, կոչվում է սպասարկվածկամ աշխատանքային տարածք. Ջերմային պայմանները սենյակում հիմնականում կախված են. իր ջերմաստիճանային իրավիճակից, որը սովորաբար բնութագրվում է հարմարավետության պայմանները.

Հարմարավետության առաջին պայմանը- սահմանում է համակցությունների նման տարածքը տ մեջ և տ Ռ , որի դեպքում մարդը, գտնվելով աշխատանքային տարածքի կենտրոնում, չի զգում ո՛չ գերտաքացում, ո՛չ հիպոթերմիա։ Հանգիստ հոգեվիճակի համար տ մեջ = 21 ... 23, թեթև աշխատանքով՝ 19..21, ծանր աշխատանքով՝ 14 ... 16С։

Տարվա ցուրտ ժամանակահատվածի համար առաջին պայմանը բնութագրվում է բանաձևով.

տ Ռ =1,57 տ Պ -0,57 տ մեջ  1,5 որտեղ: տ Պ =( տ մեջ + տ Ռ )/ 2.

Հարմարավետության երկրորդ պայմանը- որոշում է տաքացվող և սառեցված մակերեսների թույլատրելի ջերմաստիճանները, երբ մարդը գտնվում է դրանց մոտակայքում:

Մարդու գլխի անթույլատրելի ճառագայթման գերտաքացումից կամ հիպոթերմային խուսափելու համար առաստաղի և պատերի մակերեսները կարելի է տաքացնել մինչև ընդունելի ջերմաստիճան.

Կամ սառեցվել է մինչև ջերմաստիճանը., (3.3)

որտեղ:  - մարդու գլխի վրա գտնվող տարրական տարածքի մակերևույթից դեպի տաքացվող կամ սառեցված մակերեսի ճառագայթման գործակիցը.

Սառը հատակի մակերևույթի ջերմաստիճանը ձմռանը կարող է լինել միայն 2-2,5°C-ով ցածր սենյակային օդի ջերմաստիճանից՝ պայմանավորված մարդու ոտքերի բարձր զգայունությամբ հիպոթերմային, բայց ոչ ավելի, քան 22-34°C՝ կախված դրա նպատակից: տարածքը.

Տարածքների միկրոկլիմայի հիմնական կարգավորող պահանջները պարունակվում են կարգավորող փաստաթղթերում՝ SNiP 2.04.05-91 (փոփոխված և լրացված), ԳՕՍՏ 12.1.005-88:

Սենյակում հաշվարկված օդերևութաբանական պայմանները որոշելիս հաշվի են առնվում տարվա տարբեր ժամանակներում մարդու մարմնի կլիմայականացման ունակությունը, կատարված աշխատանքի ինտենսիվությունը և սենյակում ջերմության առաջացման բնույթը: Հաշվարկված օդի պարամետրերը նորմալացվում են՝ կախված տարվա ժամանակաշրջանից։ Տարվա երեք ժամանակաշրջան կա.

Սառը (միջին օրական բացօթյա ջերմաստիճան տ n <+8С);

Անցումային (-"– տ n \u003d 8С);

Ջերմ (-"- տ n > 8С);

Օպտիմալ և թույլատրելի օդերևութաբանական պայմաններ (օդի ներքին ջերմաստիճան տ մեջ Բնակելի, հասարակական և վարչական տարածքների սպասարկվող տարածքում բերված են Աղյուսակ 3.1-ում:

Աղյուսակ 3.1

Աշխատանքային տարածքում օդի առավելագույն թույլատրելի ջերմաստիճանը 28С է (եթե հաշվարկված դրսի ջերմաստիճանը 25С-ից ավելի է, թույլատրվում է մինչև 33С):

Օդի հարաբերական խոնավության օպտիմալ արժեքները 40-60% են:

Սենյակում օդի օպտիմալ արագությունը ցուրտ ժամանակահատվածի համար 0,2-0,3 մ / վ է, տաք ժամանակահատվածի համար `0,2-0,5 մ / վ:

B10 Ինժեներական շինարարական սարքավորումների համակարգեր միկրոկլիմայի ստեղծման և պահպանման համար

Տարածքում պահանջվող միկրոկլիման ստեղծվում է շենքերի ինժեներական սարքավորումների հետևյալ համակարգերով՝ ջեռուցում, օդափոխություն և օդորակում:

Ջեռուցման համակարգերծառայում են ցուրտ սեզոնին տարածքներում ստեղծելու և պահպանելու համար անհրաժեշտ օդի ջերմաստիճանները՝ կարգավորվող համապատասխան չափանիշներով: Նրանք. նրանք ապահովում են տարածքի անհրաժեշտ ջերմային պայմանները:

Տարածքի ջերմային ռեժիմի հետ սերտորեն կապված է օդային ռեժիմը, որը հասկացվում է որպես տարածքի և արտաքին օդի միջև օդի փոխանակման գործընթաց:

Օդափոխման համակարգերնախատեսված են տարածքից աղտոտված օդը հեռացնելու և նրանց մաքուր օդ մատակարարելու համար: Այս դեպքում ներքին օդի հաշվարկված ջերմաստիճանը չպետք է փոխվի: Օդափոխման համակարգերը բաղկացած են մատակարարվող օդի ջեռուցման, խոնավացման և խոնավացման սարքերից:

Օդորակման համակարգերավելի առաջադեմ միջոցներ են սենյակում բարելավված միկրոկլիմա ստեղծելու և ապահովելու համար, այսինքն. տվյալ օդի պարամետրերը՝ ջերմաստիճանը, խոնավությունը և մաքրությունը սենյակում օդի շարժման թույլատրելի արագությամբ՝ անկախ արտաքին օդերևութաբանական պայմաններից և սենյակներում ժամանակի փոփոխական վնասակար արտանետումներից: Օդորակման համակարգերը բաղկացած են օդի ջերմային և խոնավ մաքրման, փոշուց, կենսաբանական աղտոտիչներից և հոտերից մաքրելու, սենյակում օդը տեղափոխելու և բաշխելու, սարքավորումների և ապարատների ավտոմատ կառավարման սարքերից:

ԺԱՄԸ 11ջերմության կորստի հաշվարկման հիմնական բանաձևը Hz ogr դիզայն

Q t \u003d F / R * (tv - tn) * (1 + b) * n, որտեղ

Qt-ը ներքին օդից փոխանցվող ջերմային էներգիայի քանակն է

դրսի օդը, Վ

F - պարսպապատ կառուցվածքի տարածքը, մ կՎ

R - շենքի ծրարի ջերմության փոխանցման ընդհանուր դիմադրություն, մ 2 C / Վտ

tv - tn - նախագծային ջերմաստիճանը, համապատասխանաբար, ներքին և արտաքին օդի, C o

բ - լրացուցիչ ջերմային կորուստներ, որոնք որոշվում են SNiP 2.04.05-91* Հավելված 9-ի համաձայն.

n - վերցված գործակիցը կախված արտաքին մակերեսի դիրքից արտաքին օդի նկատմամբ

ԺԱՄԸ 12Շրջապատող կառույցների մակերեսների չափումն իրականացվում է ըստ.

Առաջին հարկի պատերի բարձրությունը հատակի առկայության դեպքում, որը գտնվում է.

գետնին - Առաջին և երկրորդ հարկերի հատակների միջև

գերանների վրա - Առաջին հարկի հատակի պատրաստման վերին մակարդակից մինչև երկրորդ հարկի հատակի մակարդակը

չջեռուցվող նկուղի առկայության դեպքում - Առաջին հարկի հատակի կառուցվածքի ստորին մակերեսի մակարդակից մինչև երկրորդ հարկի հատակի մակարդակը.

Միջանկյալ հատակի պատերի բարձրությունը.

այս և վերին հարկերի հատակների միջև

Վերին հարկի պատի բարձրությունը.

հատակի մակարդակից մինչև ձեղնահարկի հատակի մեկուսիչ շերտի վերին մասը

Շենքի արտաքին պարագծի երկայնքով արտաքին պատերի երկարությունը.

անկյունային սենյակներում - պատերի արտաքին մակերեսների հատման գծից մինչև ներքին պատերի առանցքները

ոչ անկյունային սենյակներում - ներքին պատերի առանցքների միջև

Առաստաղների և հատակների երկարությունը և լայնությունը նկուղներից և ստորգետնյա հատվածներից վերևում.

ներքին պատերի առանցքների միջև և արտաքին պատի ներքին մակերեսից մինչև ներքին պատի առանցքը ոչ անկյունային և անկյունային սենյակներում.

Պատուհանների, դռների լայնությունը և բարձրությունը.

ըստ լույսի ամենափոքր չափերի

B13 Նախագծել արտաքին և ներքին օդի ջերմաստիճանը

Հաշվարկված արտաքին ջերմաստիճանի համար տ n, °С, վերցված է ամենացուրտ հնգօրյակի ոչ ամենացածր միջին ջերմաստիճանը տ 5 , °C, և դրա արժեքը 0,92 անվտանգության դեպքում:

Այս արժեքը ստանալու համար դիտարկվող հատվածի յուրաքանչյուր տարում ընտրվում է ամենացուրտ հնգօրյա ժամկետը Պ, տարիներ (մ SNiP 23-01-99* 1925-ից մինչև 1980-ական թվականները): Ամենացուրտ հնգօրյա ժամանակահատվածի ընտրված ջերմաստիճանի արժեքները տ 5-րդները դասակարգված են նվազման կարգով: Յուրաքանչյուր արժեքին տրվում է մի համար: տ.անվտանգություն Դեպիընդհանուր դեպքում հաշվարկվում է բանաձևով

Տարվա ժամանակաշրջան	Սենյակի անվանումը	Օդի ջերմաստիճան, С		Ստացված ջերմաստիճանը, С		Հարաբերական խոնավություն, %		Օդի արագություն, մ/վ
		օպտիմալ	թույլատրելի	օպտիմալ	թույլատրելի	օպտիմալ	թույլատրելի է, ոչ ավելին		օպտիմալ, ոչ ավելին	թույլատրելի է, ոչ ավելին
Ցուրտ	Հյուրասենյակ
	Նույնը, ամենացուրտ հնգօրյա ջերմաստիճանով տարածքներում (0,92 անվտանգություն) մինուս 31С
	Սանհանգույց, համակցված սանհանգույց
	Հանգստի և ուսման համար նախատեսված տարածքներ
	Միջբնակարանային միջանցք
	նախասրահ, աստիճանավանդակ
	Խորդանոցներ
	Հյուրասենյակ

B14 Ջերմության կորուստ ներթափանցող օդով: լրացուցիչ ջերմության կորուստ. Հատուկ ջերմային բնութագիր. n - գործակից, որը վերցված է կախված շրջափակման կառուցվածքի արտաքին մակերևույթի դիրքից արտաքին օդի նկատմամբ և որոշվում է ըստ SNiP II-3-79 **;

 - հիմնական կորուստների մասնաբաժիններով լրացուցիչ ջերմային կորուստներ՝ հաշվի առնելով.

ա) բացօթյա ուղղահայաց և թեք ցանկապատերի համար, որոնք ուղղված են այն ուղղություններին, որոնցից հունվարին քամին փչում է 4,5 մ / վրկ արագությամբ, առնվազն 15% հաճախականությամբ (ըստ SNiP 2.01.01.-82) 0,05 չափով. քամու մինչև 5 մ/վ արագությամբ և 0,10 5 մ/վ և ավելի արագության դեպքում. Տիպիկ դիզայնի համար պետք է հաշվի առնել լրացուցիչ կորուստները՝ առաջին և երկրորդ հարկերի համար 0,10 և երրորդ հարկի համար՝ 0,05.

բ) բազմահարկ շենքերի արտաքին ուղղահայաց և թեք պարիսպների համար՝ առաջին և երկրորդ հարկերի 0,20 չափով. 0,15 - երրորդի համար; 0.10 - 16 և ավելի հարկ ունեցող շենքերի չորրորդ հարկի համար. 10-15 հարկանի շենքերի համար պետք է հաշվի առնվեն լրացուցիչ կորուստներ՝ առաջին և երկրորդ հարկերի համար՝ 0,10 և երրորդ հարկերի համար՝ 0,05։

Ջերմության կորուստ ներթափանցված օդը տաքացնելու համար

Ջերմության կորուստ ներթափանցված օդը տաքացնելու համար Ք մեջ , կՎտ, հաշվարկվում են յուրաքանչյուր ջեռուցվող սենյակի համար մեկ կամ մեծ քանակությամբպատուհաններ կամ պատշգամբի դռներ արտաքին պատերում՝ ելնելով արտաքին օդի ջեռուցում տաքացուցիչներով ժամում մեկ օդափոխության չափով ապահովելու անհրաժեշտությունից՝ ըստ բանաձևի.

Ք մեջ =0,28 Լ inf*r*s( տ մեջ - տ n )

Շենքի առանձնահատուկ ջերմային բնութագիրը առավելագույն ջերմային հոսքն է շենքը տաքացնելու համար ներքին և արտաքին միջավայրի միջև մեկ աստիճան Ցելսիուսի ջերմաստիճանի տարբերությամբ, որը վերաբերում է 1 խորանարդ մետրին: մ շենքի ջեռուցվող ծավալը։ Փաստացի հատուկ ջերմային բնութագրերը որոշվում են թեստերի արդյունքներով կամ ջերմային էներգիայի փաստացի սպառման չափումների արդյունքներով և այլն: Շենքի հայտնի ջերմային կորուստներով իրական հատուկ ջերմային բնութագիրը հավասար է. ըստ արտաքին չափման ջեռուցվող շենքի ծավալն է, խորանարդ մ.; հեռուստացույց՝ ներքին օդի ջերմաստիճան, C; tn.p՝ դրսի օդի ջերմաստիճան, C։

B15 Արեգակնային ճառագայթման և կենցաղային այլ աղբյուրների վնասակար արտանետումներ

Ջերմության ցրման սահմանում.Ջերմային արտանետումների հիմնական տեսակները ներառում են ջերմային եկամուտներ մարդկանցից՝ մեխանիկական էներգիան ջերմային էներգիայի անցնելու արդյունքում, ջեռուցվող սարքավորումներից, հովացման նյութերից և արտադրական հաստատություն ներմուծվող այլ իրերից, լուսավորության աղբյուրներից, այրման արտադրանքներից. արեգակնային ճառագայթում և այլն:

Մարդկանց կողմից ջերմության արտանետումըկախված է նրանց ծախսած էներգիայից և սենյակում օդի ջերմաստիճանից: Տղամարդկանց համար տվյալները բերված են Աղյուսակում: 2.3. Կանանց ջերմային արտանետումները կազմում են 85%, իսկ երեխաներինը՝ տղամարդկանց ջերմային արտանետումների միջինը 75%-ը։

Ջեռուցման համակարգերի դասակարգում B16. Ջերմային կրիչներ

Ջեռուցման համակարգ(CO) տարրերի համալիր է, որը նախատեսված է ջեռուցվող սենյակներ ընդունելու, փոխանցելու և փոխանցելու համար անհրաժեշտ քանակությամբ ջերմություն: Յուրաքանչյուր CO ներառում է երեք հիմնական տարրեր (նկ. 6.1). ջերմային գեներատոր 1, որը ծառայում է ջերմություն ստանալու և այն հովացուցիչ նյութին փոխանցելու համար. ջերմային խողովակների համակարգ 2 հովացուցիչ նյութը դրանց միջոցով ջերմային գեներատորից ջեռուցիչներ տեղափոխելու համար. ջեռուցման սարքեր 3, ջերմություն փոխանցելով հովացուցիչ նյութից դեպի օդ և սենյակի պարիսպներ 4.

Որպես CO-ի ջերմային գեներատոր, կարող է ծառայել ջեռուցման կաթսայի միավորը, որում վառելիքն այրվում է, իսկ թողարկված ջերմությունը փոխանցվում է հովացուցիչ նյութին կամ ցանկացած այլ ջերմափոխանակիչին, որն օգտագործում է CO-ից բացի այլ հովացուցիչ նյութ:

SO պահանջներ.

- սանիտարահիգիենիկ- սենյակում և արտաքին ցանկապատերի մակերեսների օդի ջերմաստիճանի ապահովումը համապատասխան չափանիշներով.

- տնտեսական- շինարարության և շահագործման համար նվազագույն նվազեցված ծախսերի, մետաղի նվազագույն սպառման ապահովում.

- շինարարություն- շենքի ճարտարապետական ​​և պլանային և ուսուցողական որոշումների պահպանման ապահովում.

- մոնտաժում- արդյունաբերական մեթոդներով տեղադրման ապահովում` ստանդարտ չափսերի նվազագույն քանակով միասնական հավաքովի ագրեգատների առավելագույն օգտագործմամբ.

- գործառնական- սպասարկման, կառավարման և վերանորոգման պարզությունն ու հարմարավետությունը, հուսալիությունը, անվտանգությունը և շահագործման անխռովությունը.

- գեղագիտական- լավ համատեղելիություն սենյակի ներքին ճարտարապետական ​​ձևավորման հետ, CO-ի զբաղեցրած նվազագույն տարածքը:

Տվյալ մակերեսով անցնող ջերմության քանակությունը միավոր ժամանակում կոչվում է ջերմային հոսք Ք, Վ .

Ջերմության քանակությունը մեկ միավորի մակերեսի վրա մեկ միավոր ժամանակում կոչվում է ջերմային հոսքի խտությունըկամ հատուկ ջերմային հոսք և բնութագրում է ջերմության փոխանցման ինտենսիվությունը:

(9.4)

Ջերմային հոսքի խտությունը ք, ուղղվում է նորմալի երկայնքով դեպի իզոթերմ մակերեսը ջերմաստիճանի գրադիենտին հակառակ ուղղությամբ, այսինքն՝ ջերմաստիճանի նվազման ուղղությամբ։

Եթե ​​բաշխումը հայտնի է քմակերեսին Ֆ, ապա ջերմության ընդհանուր քանակությունը Քժամանակի ընթացքում τ անցել է այս մակերեսով τ , կարելի է գտնել ըստ հավասարման.

(9.5)

և ջերմային հոսքը.

(9.5")

Եթե ​​արժեքը քհաստատուն է դիտարկված մակերեսի վրա, ապա.

(9.5")

Ֆուրիեի օրենքը

Այս օրենքըսահմանում է ջերմության հոսքի քանակությունը ջերմության հաղորդման միջոցով ջերմություն փոխանցելիս: Ֆրանսիացի գիտնական Ջ.Բ. Ֆուրիե 1807 թվականին նա հաստատեց, որ ջերմային հոսքի խտությունը իզոթերմային մակերեսով համաչափ է ջերմաստիճանի գրադիենտին.

(9.6)

Մինուս նշանը (9.6) ցույց է տալիս, որ ջերմային հոսքը ուղղված է ջերմաստիճանի գրադիենտին հակառակ ուղղությամբ (տես նկ. 9.1.):

Ջերմային հոսքի խտությունը կամայական ուղղությամբ լներկայացնում է ջերմային հոսքի այս ուղղությամբ պրոեկցիան նորմալի ուղղությամբ.

Ջերմային հաղորդունակության գործակիցը

Գործակից λ , W/(m K), Ֆուրիեի օրենքի հավասարման մեջ թվայինորեն հավասար է ջերմային հոսքի խտությանը, երբ ջերմաստիճանը իջնում ​​է մեկ Կելվինով (աստիճան) մեկ միավորի երկարության համար։ Տարբեր նյութերի ջերմահաղորդականությունը կախված է դրանցից ֆիզիկական հատկություններ. Որոշակի մարմնի համար ջերմային հաղորդունակության գործակիցի արժեքը կախված է մարմնի կառուցվածքից, դրա ծավալային քաշից, խոնավությունից, քիմիական բաղադրությունը, ճնշում, ջերմաստիճան։ Տեխնիկական հաշվարկներում արժեքը λ վերցված տեղեկատու աղյուսակներից, և անհրաժեշտ է ապահովել, որ այն պայմանները, որոնց համար ջերմային հաղորդունակության գործակիցը տրված է աղյուսակում, համապատասխանում են հաշվարկված խնդրի պայմաններին:

Ջերմային հաղորդունակության գործակիցը հատկապես խիստ կախված է ջերմաստիճանից։ Նյութերի մեծ մասի համար, ինչպես ցույց է տալիս փորձը, այս կախվածությունը կարող է արտահայտվել գծային բանաձևով.

(9.7)

որտեղ λ o - ջերմային հաղորդունակության գործակիցը 0 °C-ում;

β - ջերմաստիճանի գործակիցը.

Գազերի ջերմահաղորդականության գործակիցը, և, մասնավորապես, գոլորշիները մեծապես կախված են ճնշումից: Տարբեր նյութերի համար ջերմային հաղորդունակության գործակիցի թվային արժեքը տատանվում է շատ լայն միջակայքում՝ արծաթի համար 425 Վտ / (մ Կ) մինչև գազերի համար 0,01 Վտ / (մ Կ) կարգի արժեքներ: Սա բացատրվում է նրանով, որ ջերմային հաղորդման մեխանիզմը տարբեր ֆիզիկական միջավայրերտարբեր.

Մետաղներն ունեն ամենաբարձր արժեքըջերմային հաղորդունակության գործակիցը. Մետաղների ջերմահաղորդականությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ և կտրուկ նվազում՝ կեղտերի և համաձուլվածքների առկայության դեպքում։ Այսպիսով, մաքուր պղնձի ջերմային հաղորդունակությունը կազմում է 390 Վտ / (մ Կ), իսկ մկնդեղի հետքերով պղինձը 140 Վտ / (մ Կ): Մաքուր երկաթի ջերմային հաղորդունակությունը 70 Վտ / (մ Կ), պողպատը 0,5% ածխածնի հետ՝ 50 Վտ / (մ Կ), լեգիրված պողպատը 18% քրոմով և 9% նիկելով, ընդամենը 16 Վտ/(մ Կ):

Որոշ մետաղների ջերմահաղորդականության կախվածությունը ջերմաստիճանից ներկայացված է նկ. 9.2.

Գազերն ունեն ցածր ջերմային հաղորդունակություն (0,01...1 Վտ/(մ Կ) կարգի), որն ուժեղանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։

Հեղուկների ջերմային հաղորդունակությունը վատթարանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Բացառություն է ջուրը և գլիցերին. Ընդհանուր առմամբ, թափվող հեղուկների (ջուր, յուղ, գլիցերին) ջերմահաղորդունակությունը ավելի բարձր է, քան գազերը, բայց ավելի ցածր, քան պինդ նյութերև գտնվում է 0,1-ից մինչև 0,7 Վտ / (մ Կ) միջակայքում:

Բրինձ. 9.2. Ջերմաստիճանի ազդեցությունը մետաղների ջերմահաղորդականության վրա