Нестационарный тепло- и влагоперенос в многослойных наружных ограждениях с включениями

• Автор: Мирошниченко, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 224 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
Разработаны математические модели нестационарного тепло - и влагопереноса в многослойных неоднородных наружных ограждениях и их алгоритмическо - программное обеспечение. Методами математического моделирования установлен механизм нестационарного двух - и трехмерного теплопереноса в многослойных неоднородных наружных ограждениях с внутренним и внешним утеплением и исследованы их теплозащитные свойства, теплоустойчивость и влажностное состояние в зависимости от теплофизических и геометрических характеристик материалов слоев ограждений, утепляющей вставки и гибкой связи. Разработана инженерная методика расчета сопротивления теплопередаче неоднородных многослойных ограждающих конструкций и оценены пределы её применимости путем сравнения с результатами математического моделирования. Установлен характер распределения температур, влагосодержаний, потоков тепла и влаги в наружных брусчатых стенах зданий в зависимости от условий влагопереноса и влагообмена на внутренней и наружной поверхностях зданий. За пятилетний период эксплуатации исследовано влажностное состояние наружной брусчатой стены здания для трех климатических зон влажности в зависимости от начального влагосодержания стены, её толщины, породы древесины и относительной влажности воздуха в помещении. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при проектировании наружных ограждающих конструкций зданий с повышенными теплозащитными свойствами.

АННОТАЦИЯ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СОКРАЩЕНИЙ,
ИНДЕКСОВ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И
ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ неоднородных ограждающих конструкций зданий
1.2. Инженерные методы расчета приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных
многослойных наружных стен зданий с повышенными теплозащитными свойствами
1.3. Моделирование тепло - и влагопереноса в многослойных наружных ограждениях с включениями
1.4. Методы решения уравнений тепло- и влагопереноса в многослойных телах с включениями и определения тепловлажностных характеристик материалов
Глава 2. НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ДВУМЕРНЫЙ ТЕПЛОПЕРЕНОС В МНОГОСЛОЙНЫХ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЯХ ПРИ НАЛИЧИИ ГИБКИХ СВЯЗЕЙ
2.1. Физико-математическая постановка задачи
2.2. Численный алгоритм решения задачи
2.3. Тестирование алгоритма и программы расчета
2.4. О механизме нестационарного теплопереноса через трехслойное наружное ограждение с коннектором
2.5. Исследование теплового состояния трехслойного наружного ограждения в зависимости от ТФХ материалов

слоев ограждения и коннектора
2.6. Влияние глубины заложения коннектора на тепловое

состояние трехслойного наружного ограждения
2.7. Влияние сквозных гибких связей на теплоперенос в трехслойных наружных ограждениях
2.8. Сравнительный анализ теплоустойчивости
многослойных наружных ограждений
2.9. Сравнение результатов численных и физических экспериментов
Глава 3. НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ
ТЕПЛОПЕРЕНОС В НЕОДНОРОДНЫХ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЯХ С ФАСАДНОЙ СИСТЕМОЙ УТЕПЛЕНИЯ
3.1. Инженерная методика расчета сопротивления теплопередаче
3.2. Физико - математическая постановка задачи о нестационарном пространственном теплопереносе в
неоднородном фрагменте с фасадным утеплением и численный алгоритм ее решения
3.3. Закономерности нестационарного пространственного
теплопереноса в неоднородном фрагменте с утепляющей вставкой
3.4. Исследование теплозащитной эффективности
фрагмента с утепляющей вставкой в зависимости от ТФХ материалов и отношения площадей поперечных сечений вставки и несущей стены
3.5. Закономерности нестационарного пространственного
теплопереноса в неоднородном фрагменте с утепляющей вставкой и фасадным утеплением
3.6. Сопоставление теплозащитной эффективности
наружной ограждающей конструкции с утепляющей вставкой и фасадным утеплением для различных

2. На каждом элементарном 1-м пространственном интервале “нулевое” приближение к решению краевой задачи (2.14) - (2.17) задается в виде известной непрерывной функции от х. При отсутствии априорной информации о поведении искомого решения эту функцию удобно задать в виде интерполяционного полинома, например, первой степени. Аналогично задаются коэффициенты уравнения (2.14). Коэффициенты этих интерполяционных полиномов являются функциями времени т и находятся из условия равенства полиномов значениям соответствующих интерполируемых функций на концах 1-го элементарного интервала.
3. Член со второй производной по х остается в левой части уравнения (2.14), а остальные слагаемые переносятся в правую часть. “Нулевое” приближение к решению краевой задачи и коэффициенты уравнения (2.14), заданные в виде интерполяционных полиномов первой степени, подставляются в правую часть полученного уравнения. После двойного интегрирования по х, получаем первое приближение к искомой функции в виде интерполяционного полинома третьей степени. Две постоянные интегрирования, зависящие от т, находятся из условия равенства полученного выражения соответствующим значениям решения на концах 1-го элементарного пространственного интервала.
4. В результате выполнения операций по пунктам 1-3 получаются выражения для потоковых величин с (1-1)-го и 1-го элементарных интервалов в произвольной внутренней точке X; (1 = 2, N — 1):
[РМ'х(х!)Г| - V,)(Р1;*Р1м - Р2^2Р2!)- V,^(ГЗМ + И,)-
2П;_, 6
+зга|)+^Ы(Р4|., 0',)^ + Р5М),
12 о о
гм; (Х; )з8=(V, - 11хй|^+±2Р2*-)+V, ||(юы+гз,)+
2п( 6
+ М(Е>1Ч| +31=3,+2Р4,)-^(1',),(Р5,*, + 2Р5,).
12оо