Моделирование взаимодействия плоских полуограниченных струй воздушных завес

• Автор: Горских, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Содержание
, л
Введение.
1.Состояние и анализ современного подхода к решению вопроса защиты оконных проемов от воздействия внешних условий

1.1.Существующие методы защиты оконных проемов от воздействия

внешних условий

1.2. Анализ процессов взаимодействия встречных плоских струй

1.3.Выводы по первой главе. Постановка цели и задач исследования

2. Закономерности движения воздуха и теплопередачи в потоках естественной конвекции и в приточных струях, настилающихся вдоль

вертикальной плоской поверхности

2.1.Скорость движения воздуха и теплопередача при свободной конвекции

вдоль вертикальной поверхности остекления ламинарный режим
2.1.1 .Уравнения ламинарного пограничного слоя и их решения.
2.1.2.0бобщение и анализ полученных результатов.
2.2.Скорость движения воздуха и теплопередача при свободной конвекции вдоль вертикальной поверхности остекления турбулентный режим
2.2.1.Потеря устойчивости ламинарного течения.
2.2.2.Распределение скорости в турбулентном течении вдоль плоской
1 стенки
2.2.3.Распределение скоростей и температур в пограничном слое естественной конвекции.
2.2.4.Интегральные уравнения пограничного слоя и аналогия Рейнольдса.
2.2.5.Решение интегральных уравнений пограничного слоя свободной конвекции.
2.2.6.Вычисление коэффициентов интегральных уравнений для различных
связей между критериями Нуссельта и Грасгофа
2.2.7.0бобщение и анализ полученных результатов.
2.3.Скорость движения воздуха и теплопередача в потоке, образованном настилающейся неизотермической струей, вдоль вертикальной плоской поверхности.
2.3.1.Метод стыковки решений для внутренней и внешней областей
пограничного слоя.
2.3.2.0сновные уравнения математической модели течения, вызванного полуограниченной приточной струей, настилающейся на вертикальную плоскую стенку
2.3.3.Толщина пристенного и струйного слоев.
2.3.4.Экспериментальные сведения о структуре потока, вызванного приточной струей, настилающейся на плоскую стенку, и распределении скоростей и температур в нем
2.4.Выводы по второй главе.
3.Взаимодействие встречных плоских полуограниченных вентиляционных струй
3.1.Методика расчета места слияния полуограниченных струй и направления
и параметров результирующего потока
3.1.1 .Место слияния струй, направленных навстречу друг другу
3.1.2.Направление и импульс результирующего течения
ЗЛ.З.Средняя скорость в начальном сечении результирующего потока
3.1 АТепловой поток результирующей струи.
3.2.Взаимодействие слабонеизотермической восходящей приточной струи
с ниспадающим потоком естественной конвекции у холодного остекления
3.2.1 .Место слияния струй, направленных навстречу друг другу
3.2.2.Импульс и тепловая мощность результирующего потока.
3.3.Взаимодействие двух встречных изотермических приточных струй, настилающихся на стенку, температура которой равна температуре окружающего воздуха
3.4.Выводы по третьей главе
4.Экспериментальная проверка основополагающих соотношений
4.1 .Описание лабораторной установки.
4.2.Математическое планирование и статистическая обработка результатов эксперимента по встрече восходящей приточной струи с ниспадающим конвективным потоком у вертикального остекления
4.3.Планирование эксперимента по взаимодействию встречных приточных струй, настилающихся на плоское ограждение и статистическая обработка
его результатов
4.4.Выводы по четвертой главе
Общие выводы.
Литература


Эти окна обладают высокой стойкостью ко всем видам атмосферных явлений, не требуют дополнительной отделки. Вместе с этим пластик считается материалом мало совместимым со средой обитания человека. К достоинствам алюминиевых окон относят их высокую прочность и легкость, а к недостаткам высокую теплопроводность и цену. Наибольший эффект достижим при использовании комбинированных конструкций, например, деревоалюминиевых блоков. Алюминиевый профиль обеспечивает технологичность при сборке, долговечность конструкции и архитектурную выразительность, а древесина экологическую чистоту, низкую теплопроводность и комфорт. В последнее время появились профили из стеклопластика они объединяют преимущества ПВХ и алюминия 2. В
течение короткого времени были разработаны принципиально новые материалыстекла с теплоотражающим покрытием. Их наносят как на стекло, так и на пленки, комбинируют с простым стеклом. Электрохромные стекла получают с помощью напыления в магнетронных установках. При подаче на такие стекла напряжения 2 В они изменяют светопропускание и пропускание тепловой части солнечной энергии от 0 до 4. Эти изделия эффективны в южных районах и в зданиях с кондиционируемым микроклиматом 5. В настоящее время разрабатываются гидрофобные стекла стекла, на наружную поверхность которых нанесены специальные покрытия, снижающие возможность загрязнения, стекла с наливными теплоотражающими покрытиями покрытия можно наносить обычным распылителем в нормальных условиях 5. Работы по созданию принципиально новых стеклопакетов вакуумных ведутся необычайно активно во всем мире. Преимущество таких стеклопакетов в том, что они практически исключают конвективную составляющую теплопотерь за счет вакуумирования, а лучистая составляющая снижена за счет использования теплоотражающих стекол сопротивление теплопередаче таких пакетов 1,, м2СВт. Разрабатываются также стеклопакеты с заполнением специальными прозрачными гелями. По предварительной оценке сопротивление теплопередаче такой конструкции будет достигать 1,5 м2СВт. В настоящее время около 5 объема продаж светопрозрачных ограждений составляют стеклопакеты с тепловым зеркалом. Конструктивно они представляют собой двухкамерный стеклопакет, в котором среднее стекло заменено на теплоотражающую спектральноселективную полимерную пленку. Сопротивление теплопередаче таких пакетов достигает 1,2 м2СВт . Однако одновременно возникает и неизвестная ранее проблема. Вопервых, узкие одинарные переплеты, хотя сами и не промерзают, создают неблагоприятную ситуацию на откосах проемов. Здесь происходит конденсация влаги, и, как следствие этого, развивается неблагоприятная микрофлора и фауна грибки, плесень и т. Вовторых, более плотная заделка проемов, использование современных материалов, резко и неблагоприятно изменили температурновлажностный режим помещений. Резкое уменьшение воздухопропускания вызывает конденсирование избыточной влаги на холодных поверхностях стеклопакетов и откосов по периметру оконных проемов. В результате стеклопакеты запотевают, а откосы покрываются плесенью. Устранить вышеназванные трудности может только регулярное проветривание. Следует особо подчеркнуть, что все это относится к новым окнам из всех известных на данный момент материалов переплетов . Нельзя сказать, что эти недостатки сводят на нет все преимущества современных разработок, но и считать вопрос полностью решенным было бы преждевременно. В нашей стране всех окон, изготавливаемых промышленностью это деревянные окна с двойным и тройным остеклением на сегодняшний день это более 0 млн. По своим технологическим и эксплуатационным параметрам они не соответствуют мировому уровню. В зимний период через подобные окна может теряться до тепла на инфильтрацию и до тепла на теплопередачу. Причиной тому являются устаревшие фурнитура, уплотнители, некачественная древесина и монтаж, неэнергоэффсктивные конструктивные решения. Термическое сопротивление российских окон массового производства не превышает 0, м2СВт для спаренного переплета и 0, м2СВт для спареннораздельного переплета.