Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Определение расчетных параметров наружного воздуха для проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздухСтр 1 из 5Следующая ⇒
Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу “Теоретические основы создания микроклимата в помещении” для студентов специальности 270109 - “Теплогазоснабжение и вентиляция” архитектурно-строительного факультета и факультета безотрывного обучения
Ухта 2010 УДК 62-784.2+662.6/.9(075.8) Б2О Балаева Н.А. “Теоретические основы создания микроклимата в помещении”. Методические указания к выполнению контрольной работы для специальности 270109- «Теплогазоснабжение и вентиляция» очной и безотрывной форм обучения - Ухта: УГТУ,2010 – 32 с, ил. В методических указаниях приведены рекомендации по определению расчетных параметров наружного и внутреннего воздуха для проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Указания содержат рекомендации по расчету одной из составляющих теплового баланса помещения - затрат теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха. Изложена методика определения параметров влажного воздуха при смешивании воздуха с различными параметрами аналитическим путем и с использованием i-d диаграммы влажного воздуха. Приведена методика расчета устройства воздухораспределения на основе теории свободной осесимметричной изотермической струи. Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой теплотехники, теплогазоснабжения и вентиляции (протокол №…. от………..2010) и предложены для издания Советом факультета по направлению 550100 – Строительство.
Рецензент Редактор В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.
План 2010 г., позиция Подписано в печать 11г. Компьютерный набор. Объем с. Тираж экз. заказ №….
© Ухтинский Государственный Технический Университет, 2010 © Балаева Н. А., 2010
Оглавление
1. Введение………………………………………………………………………………………….4 2. Содержание дисциплины………………………………………………………………………...5 3. Задание 1. Определение расчетных параметров наружного воздуха для проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха……………………….................6 4. Задание 2. Определение расчетных параметров внутреннего воздуха для проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха………………….........................8
5. Задание 3. Определение затрат теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха…….10 6. Задание 4. Определение параметров точки смеси влажного воздуха при смешении воздуха с различными параметрами. i-d диаграмма влажного воздуха…………………………………16 7. Задание 5. Определение параметров воздухораспределения на основе теории истечения свободной осесимметричной изотермической струи…………………………………………...20 8. Библиографический список…………………………………………………………………….25 9.Приложения……………………………………………………………………………………...27
Введение
Курс «Теоретические основы создания микроклимата в помещении» является базовым для изучения дисциплин «Отопление», «Вентиляция» и «Кондиционирование воздуха». Для того чтобы правильно запроектировать, смонтировать и эксплуатировать системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха необходимо иметь представление о параметрах процессах формирующих микроклимат помещения, как взаимодействует человеческий организм с окружающей его средой, о законах, по которым функционируют данные системы. В ходе разработки проекта технического решения систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха зданий различного назначения и при выборе энергосберегающих решений, качество микроклимата в помещении должно быть приоритетным.
Содержание дисциплины.
Программа дисциплины «Теоретические основы создания микроклимата в помещении» включает в себя изучение следующих разделов:
Задание 1. Задание № 1 Определить расчётные параметры наружного воздуха для проектирования систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха. Район проектирования следует принимать в соответствии с задаваемым вариантом ранее выполненной курсовой работы по «Строительной теплофизике». Выбор расчетных параметров наружного воздуха следует оформить в виде таблицы 1. Таблица 1. Расчётные параметры наружного воздуха (указать район проектирования)
Пример определения расчетных параметров наружного воздуха для климатических условий города Владимир приведен в таблице 2., а так же в учебном пособии [3].
Пример определения расчетных параметров наружного воздуха для проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха Таблица 2. Расчётные параметры наружного воздуха (город Владимир)
Задание 2. Задание №2 Определить расчётные параметры внутреннего воздуха помещения (указать назначение помещения)-…………………….…..................................................................................................... Назначение расчётного помещения следует определять по приложению1. Район проектирования следует принимать в соответствии с задаваемым вариантом ранее выполненной курсовой работы по «Строительной теплофизике». Выбор расчетных параметров внутреннего воздуха оформить в виде таблицы 3. Таблица 3. Расчётные параметры внутреннего воздуха (указать назначение помещения)
Пример определения расчетных параметров внутреннего воздуха для помещения кабинета офиса приведен в таблице 4. и в в учебном пособии [3].
Пример определения расчетных параметров внутреннего воздуха Таблица 4. Расчётные параметры внутреннего воздуха *
*Параметры внутреннего воздуха определены по ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [4] для помещения кабинета офиса – помещения 2 категории.
Задание 3. Задание № 3 Рассчитать затраты теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха помещений № 101, 201, 301 жилого здания. Район проектирования следует принимать в соответствии с задаваемым вариантом ранее выполненной курсовой работы по «Строительной теплофизике».
Пример определения расхода теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха Следует определить затраты теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха для помещений № 101, 201, 301 трехэтажного жилого здания. В указанных помещениях поддерживается tр = 22 ºC. Здание расположено в г. Владимир с расчетной температурой воздуха (параметр Б) text = -28 ºC и с расчетной скоростью ветра для холодного периода года ν = 4,5 м/с. Высота здания от земли до верха вытяжной шахты согласно рисунка 1. составляет 14 м (H = 14 м), высота этажа hэт = 3,3 м. Площадь пола каждого из помещений № 101, 201, 301 Aпл = 22 м2. Земля расположена ниже уровня пола первого этажа на 1м, а окна над полом каждого этажа выше на 0, 85 м. Площадь окон в комнате здания равна 4,5 м2. Фактическое сопротивление воздухопроницанию окна (принято по величине требуемого сопротивления воздухопроницанию) = 0,388 м2·ч/кг, (при ∆P0 = 10 Па). Окна выполнены из двухкамерного стеклопакета. 1. Находим высоту здания от земли до верха вентиляционной шахты: H = 1,0+3,3·2+3,4+2,5+0,5 = 14м 2. Определяем расчетную разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях окна на уровне первого этажа: ∆P = 0,55 · H · (γн – γв) + 0,03 · γн · V2 = 0,55·14·(14,13 – 11,74) + 0,03·14,13·4,52 = 26,98 Па. где γн определяется по формуле (7) при температуре -28 ºС
γв определяется при температуре 22 ºС по формуле:
3. Определяем требуемое сопротивление воздухопроницанию окна в пластиковом переплете с нормируемой воздухопроницаемостью Gн = 5 кг / (м2 · ч) при ∆P0 = 10 Па по формуле:
Приведенное фактическое сопротивление воздухопроницанию окна должно быть равно или больше требуемого ( > ). Значение сопротивления воздухопроницанию принимают по сертификату соответствия на окна. В данном примере принимаем фактическое сопротивление воздухопроницанию окна равным требуемому значению (при ∆P0 = 10 Па), т.е. = = 0,388 м2·ч/кг.
4. Определяем разность давления воздуха у внутренней и наружной поверхностях окна расчетного помещения ∆Pi, Па, по формуле (8): - на первом этаже: - на втором этаже: - на третьем этаже где определяются по формуле (9):
h – расстояние от земли до центра окна, м: - первого этажа h′ = 1 + 0,85 + 1,5/2 = 2,6м; - второго этажа h′′ = 2,6 + 3.3 = 5,9 м; - третьего этажа h′′′ = 2,6 +3,3·2 = 9,2 м. Kдин – определяют по таблице 4. для типа местности B, соответствующем городской застройке с высотой зданий 10 м и выше; Kдин = 0,73 по таблице 4.5. при высоте здания 14м. Сн, Сз – аэродинамические коэффициенты, принимают Сн = 0,8; Сз = - 0,6. 5. Определяем расход инфильтрационного воздуха через 1 м2 окна в 1ч (фактическую воздухопроницаемость окна) G0, кг/(м2·ч), по формуле (2): - для первого этажа
- для второго этажа
- для третьего этажа
6. Определяем расход теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха Qинф, Вт, по формуле (1):
- для первого этажа (101)
- для второго этажа (201)
- для третьего этажа (301)
В заключение расчёта необходимо сделать вывод о закономерности изменения затрат теплоты на нагревание инфильтрационного воздуха. Пример расчёта определения затрат теплоты на подогрев инфильтрационного воздуха приведён в [11].
За дание 4. Задание № 4. Смешивается наружный и внутренний воздух. Объём наружного воздуха V1 = ________м3, t1 = ______ºC, φ1=_______% (состояние 1); V2 = ______м3, t2 = _______ºC, φ2=______% (состояние 2). Исходные данные для выполнения задания 4 следует принимать по приложению 2. Атмосферное давление 105 Па. Определить аналитическим путём и по i – d диаграмме: параметры i1 кДж/кг, d1 Г /кг, i2 кДж/кг, d2 г/кг; параметры точки смеси: температуру tсм,ºC; теплосодержание icм, кДж/кг; влагосодержание dсм, г/кг; относительную влажность φсм,%; температуру точки росы tтр, ºC; температуру мокрого термометра tмт, ºC. Следует привести решение задания №4 с использованием i – d диаграммы.
Пример определения параметров точки смеси влажного воздуха при смешивании влажного воздуха с различными параметрами
Смешивается наружный и внутренний воздух. Объем наружного воздуха V1=6000 м3; t1 = +120C; φ1 = 80%; d1 = 6,3 г/кг; i 1 = 28,0 кДж/кг; ρ1 = 1,24 кг/м3 (состояние 1); объем внутреннего воздуха V2=12000 м3; t2 = +250C; φ2 = 60%; d2 = 12 г/кг; i2 = 55 кДж/кг; ρ2 = 1,18 кг/м3 (состояние 2). Атмосферное давление 105 Па. Определить параметры точки смеси. Решение (аналитическое). Определяем массу G сухой части воздуха:
G+12 = ρ+12 V+12 = 1,24 ∙ 6000 = 7440 кг; G+25 = ρ+25 V+25 = 1,18 ∙ 12000 = 14160 кг; Gсм = 7440 + 14160 = 21600 кг; ρ1 = 353 / (273 + t1) = 353 / (273 + 12) = 1,24 кг/м3 ρ2= 353 / (273 + t2) = 353 / (273 + 25) = 1,18 кг/м3
Определяем параметры смеси:
dсм = (G1d1 + G2d2) / Gсм = (7440 ∙ 6,3 + 14160 ∙ 12) / 21600 = 10 г/кг сух. возд; iсм = (G1i1 + G2i2) / Gсм = (7440 ∙ 28,0 + 14160 ∙ 55) / 216000 = 46,0 кДж/кг сух. возд;
tсм = (G1t1 + G2t2) / Gсм = (7440 ∙ 12+ 14160 ∙ 25) / 21600 = 21,00C;
Решение с использованием i-d диаграммы. Наносим на i-d диаграмму точки, соответствующие параметрам наружного 1 (t1 = 120C; φ1 = 80%) и внутреннего 2 (t2 = 250C; φ2 = 60%) воздуха. Массы воздуха G1 = 7440кг, G2 = 14160 кг (рис.2.). Соединяем точки 1 и 2 прямой линией и измеряем длину отрезка (1-2), которая составляет 4,0 см. Находим отношение масс сухих частей воздуха. При этом массу сухой части состояния воздуха 1 примем за единицу, а состояния 2 – за n, после чего получим G2 / G1 = n = 14160 / 7440 = 1,9. Длину отрезка величиной 4,0см, соединяющего точки 1 и 2, делим на (n + 1) = 2,9, то есть 4,0: 2,9 = 1,38 см, что соответствует одной части. От точки 2 откладываем по прямой линии (1-2) отрезок длиной 1,38 см и получаем точку 3 - точку смеси. На i-d диаграмме находим параметры точки смеси: tсм = 21,00C; φсм = 65,0 %; dсм = 10,0 г/кг сух. возд.; i = 46,0 кДж/кг сух. возд. Точка смеси лежит ближе к параметру воздуха, сухая часть которого имеет большую массу, т.е. к точке 2. Результаты, как видно, совпадают с результатами аналитического расчета. С использованием i-d диаграммы для точки смеси - точки 3 определяем температуру точки росы, значение которой составляет tтр = 14,0 0C и температуру мокрого термометра, значение которой равно tмт = 16,5 0C. Примеры определения параметров точки смеси при смешивании влажного воздуха с различными параметрами приведены в [12], [13].
Задание 5. Задание№ 5. Определить диаметр свободной осесимметричной изотермической струи, скорость движения воздуха, расход воздуха в струе, построить профиль скорости на расстояние Х 1 и Х 2, м, от начального сечения цилиндрического насадка с поджатием (без поджатия – последняя цифра шифра – нечетная). Выходное отверстие цилиндрического насадка имеет диаметр d0, мм; скорость выхода воздуха из насадка – vнач, м/с. Исходные данные для выполнения задания 5 следует принимать по приложению 3.
Рис.3. Структурная схема истечения свободной осесимметричной изотермической струи
Пример определения параметров воздухораспределения на основе теории свободной осесимметричной изотермической струи Выходное отверстие имеет диаметр d0= 350 мм, скорость выхода воздуха υо = 12 м/с. Определить скорость движения воздуха, диаметр струи, расход воздуха в струе, построить профили скоростей для сечений на расстоянии Х1 = 2 м и Х2 = 6 м от начального сечения цилиндрического насадка с поджатием. Решение. При решении задачи применим формулы для свободной осесимметрической струи. Выясним, не находится ли заданное сечение струи на начальном участке. Определим длину начального участка струи:
l o = 0,335 d0 / α = 0,335∙0,35/0,07 =1,68 м. Так как 2 > 1,68, то заданное сечение находится на основном участке, формулами для которого и воспользуемся. Осевая скорость (на расстоянии Х = 2 м)
υх = υо ∙ 0,48/(α х/d0 + 0,145) = 12∙0,48/(0,07 ∙2/0,35 + 0,145) = 10,57 м/с.
Средняя по расходу скорость (на расстоянии Х = 2 м)
Определим среднюю скорость по площади заданного сечения струи (на расстоянии Х = 2 м):
Теоретический диаметр струи (на расстоянии Х = 2 м)
dx = d0 ∙6,8 (α х/d + 0,145) = 0,35∙6,8(0,07∙2/0,35 + 0,145) = 1,3 м
Определим начальный расход воздуха на выходе из цилиндрического насадка:
L0 = м3/ч Определим расход воздуха (на расстоянии Х = 2 м):
Lх = L0 ∙4,36 (α х/d0 + 0,145) = 4154∙4,36 (0,07∙2/0,35 + 0,145) = 9870 м3/ч.
Для построения эпюры скоростей в сечении (на расстоянии Х = 2 м) используем формулу Г. Шлихтинга:
; .
Ордината границы струи при dх = 1,30 м составляет:
угр = ,
Определяем значения скорости в сечении струи для различных задаваемых ординат в пределах от y = 0 до угр = 0,65 м.
при у = 0 м/с, при у = 0,1 м при у = 0,2 м при у = 0,3 м при у = 0,4 м при у = 0,5 м при у = 0,6 при у = 0,65 м
Аналогично следует определить параметры воздухораспределения для сечения на расстоянии Х = 6 м. В заключение решения задачи примера по результатам расчёта следует построить структурную схему струи и эпюры поля скоростей (см. рисунок 3) для сечений Х = 2 м и Х = 6 м, а так же сделать выводы. Пример расчёта устройства воздухораспределения на основе теории истечения свободной осесимметричной изотермической струи приведён в [12].
Библиографический список 1. СНиП 23-01-09* «Строительная климатология» / Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 2003.-68с. 2. СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» / Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП, 2004.- 54с. 3. ГОСТ 30494-96 Межгосударственный стандарт. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. / Госстрой России.- М.: ГУП ЦПП,1999.-9с. 4. ГОСТ 12.1.005 Межгосударственный стандарт. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М.: ГУП ЦПП,2000.-9с. 5. Сан ПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям. Санитарные правила и нормативы.-М.: Информационно-издательский центр Минздрава России.2000.-13с. 6. Сан ПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. Санитарные правила и нормы.- М.: Информационно-издательский центр Минздрава России.1997.-11с. 7. СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2003.-24с. 8. СНиП 31-02-2001 Дома жилые одноквартирные / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2001.-12с. 9. СНиП 2.08.02 – 89* Общественные здания и сооружения / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2000.-52с. 10. Теплоснабжение и вентиляция. Курсовое и дипломное проектирование. Под ред. проф. Б.М.Хрусталёва – М.: Изд-во АСВ, 2005.-344с. 11. Малявина Е.Г. «Теплопотери здания». – М.: Издательство «АВОК-ПРЕСС», 2007.-133 с. 12. Отопление и вентиляция. Ч. 2. Вентиляция. В.Ф. Дроздов – М.: Издательство «Высшая школа»,1984.-344 с. 13.Отопление и вентиляция. Ч.2. Вентиляция. Под. Ред. В.Н. Богословского - М.: Издательство «Стройиздат», 1976.-439 с. 14. Кувшинов Ю.Я. «Теоретические основы обеспечения микроклимата помещения» -М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2007.-182с.
Приложение 1 Исходные данные для задания 2*
Продолжение приложения 1
Продолжение приложения 1
*) Вариант задания следует принимать по двум последним цифрам номера зачётной книжки. Приложение 2 Исходные данные для задания 4*
Продолжение приложения 2
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 871; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.160.61 (0.185 с.) |