Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Создание требуемых микроклиматических условий в храмах Осипов Юрий Владимирович

Создание требуемых микроклиматических условий в храмах
<
Создание требуемых микроклиматических условий в храмах Создание требуемых микроклиматических условий в храмах Создание требуемых микроклиматических условий в храмах Создание требуемых микроклиматических условий в храмах Создание требуемых микроклиматических условий в храмах
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Осипов Юрий Владимирович. Создание требуемых микроклиматических условий в храмах : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.03.- Нижний Новгород, 2003.- 267 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/2782-7

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор работ по аэродинамике, аэрации, тепло- и массообмену ... 10

Постановка задачи 15

Глава 2. Теоретические основы изучаемых процессов 16

2.1. Аэродинамика 16

2.2. Аэрация 29

2.3. Тепло- и массообмен в храмах 36

2.4. Математические основы тепло- и массообмена на внутренних поверхностях наружных ограждающих конструкций

2.4.1. Основные уравнения 49

2.4.2. Уравнения естественной конвекции 51

2.4.3. Приближения 52

2.4.4. Развитие пристеночной конвективной струи на вертикальной поверхности 56

2.4.5. Приближённые методы анализа 75

Выводы по главе 2 78

Глава 3. Экспериментальные исследования 79

3.1. Планирование экспериментальных исследований 79

3.2. Методика экспериментальных исследований 82

3.2.1. Определение аэродинамической характеристики сооружений з

3.2.2. Определение скоростных полей около внутренних поверхностей ограждающих конструкций 91

3.2.3. Определение температурных полей на внутренних поверхностях ограждающих конструкций 92

3.3. Результаты экспериментальных исследований 94

3.3.1. Аэродинамика 94

3.3.2. Тепло- и массообмен 98

3.4. Оценка точности измерений 100

Выводы по главе 3 , 101

Глава 4. Инженерная методика расчёта требуемого воздухообмена 103

Выводы по главе 4 ПО

Заключение 113

Выводы по диссертации 114

Библиографический список

Аэрация

В результате изучения процессов внешней и внутренней аэродинамики, аэрации, тепло- и массообмена уникальных сооружений обнаружен обширный теоретический материал по описанию указанных вопросов для различных сооружений.

Прекрасными источниками основных закономерностей в движении жидкостей являются труды Л.Г. Лойцянского [53] и [52]. Но книги перегружены специальной терминологией, а формулы для нахождения различных параметров при инженерных расчётах могут применяться ограниченным кругом специалистов.

При изучении аэродинамических характеристик культовых сооружений наиболее полные основополагающие данные по аэродинамике обнаружены в книге Н. Я. Фабриканта [119]. Книга представляет собой систематическое изложение общих основ современной аэродинамики. Несмотря на то, что в книге наибольшее внимание уделено обширным приложениям аэродинамики к авиационной технике, которой аэродинамика преимущественно обязана своим возникновением и развитием, книга полезна для изучения основных законов аэродинамики и общих законов сопротивления среды.

В книге подробно рассмотрены исчерпывающие математические трактовки основных законов аэродинамики - закон сохранения массы и уравнение неразрывности движения.

Наиболее полно процессы обтекания зданий воздушным потоком рассмотрены в книге Э.И. Реттера [88], в которой автор излагает основы методики определения аэродинамических характеристик зданий, а также рассказывает о закономерностях движения воздуха внутри сооружений при различном их расположении по отношению к набегающему воздушному потоку.

Для расчёта аэрации под действием ветра необходимые данные по аэро 11 динамической характеристике здании приведены в трудах К.А. Бункина, A.M. Черёмухина [14], а так же в труде Э.И. Реттера [90]. Подробный материал по распределению коэффициентов для сложных промышленных зданий имеется в книге В.В. Батурина и И.А. Шепелева [8], в которой приведены развёртки зданий с показанными на них линиями с одинаковыми значениями аэродинамических коэффициентов. "Данные по аэродинамической характеристике в указанных книгах относятся к промышленным и гражданским зданиям наиболее часто применяемых конфигураций.

При изучении теоретических исследований отечественных и зарубежных специалистов, занимающихся проблемами тепло- и массообмена внутри помещений обнаружен богатый материал по указанной теме, что позволяет сказать о важности разрабатываемого материала для практики, а также о его необходимости. Хотя наблюдение и качественное описание естественной конвекции восходит к далёким временам, развитие её количественных моделей началось лишь в конце XIX и начале XX столетия. В сравнении с исследованиями вынужденной конвекции, стимулировавшимися развитием авиации, турбомашино-строения, ракетно-космической техники, исследования естественной конвекции в начале прошлого столетия велись сравнительно медленно. Развитие экспериментальных и теоретических исследований естественной конвекции, связанное с задачами теплоэнергетики, строительства и строительной техники, а также многих других областей науки и техники, привело к выделению естественной конвекции в самостоятельный раздел механики жидкости и газа.

Подробно и обстоятельно процессы тепло- и массообмена около наружных ограждений рассмотрены В.Н. Богословским в [13]. В книге представлены теплофизические основы техники вентиляции и кондиционирования воздуха помещений, а также приведены результаты экспериментальных исследований процессов тепло- и массообмена на внутренней поверхности наружных ограждений.

Наиболее полно теория свободной конвекции изложена в двухтомном труде Б. Гебхарта, Й. Джалурии, Р. Махаджана, Б. Саммакии [98]. Монография известных американских учёных содержит богатейшую информацию, накопленную в теории свободноконвективных течений и явлений переноса за последние годы. В книге даны как классические, так и современные методы анализа инженерных проблем.

Й. Джалурия в своей монографии [29] в простой и доступной форме рассказывает о круге современных проблем естественной конвекции и знакомит с методами их теоретического и экспериментального исследования. Начиная с материала общего характера, где автор приводит качественное описание естественной конвекции, вывод приближённых уравнений естественной конвекции из уравнений Навье-Стокса и кратко излагает методы их решения. Й. Джалурия подробно рассматривает конкретные задачи - в основном внешние задачи тепловой гравитационной конвекции: конвекции около твёрдых поверхностей, в факелах, следах; совместного действия естественной и вынужденной конвекции; особенности конвекции при наличии нестационарности, стратификации, задачи устойчивости, перехода и турбулентного течения. Автором кратко рассмотрены некоторые задачи концентрационной конвекции в неизотермической смеси. Й. Джалурия подробно описал постановку задачи, продемонстрировал различные методы, используемые при теоретическом изучении естественной конвекции, а также подробно рассмотрел на многочисленных примерах основные физические особенности естественной конвекции в сравнении с вынужденной конвекцией, изложил многочисленные данные о её воздействии на перенос тепла и массы во многих практически интересных случаях. Кроме того, автор поделился опытом экспериментального исследования данного класса задач, привёл критериальные соотношения и другие сведения справочного характера.

Приближения

Как известно, аэрацией называется организованный естественный воздухообмен, происходящий в не отапливаемых сооружениях под действием ветра, а в отапливаемых - под совместным действием ветра и разности давлений наружного и внутреннего воздуха (гравитационного давления). При естественной вентиляции (аэрации) подаются большие организованные объёмы свежего воздуха по всему периметру сооружения при незначительных давлениях. Преимуществом аэрации является то, что большие объёмы свежего воздуха подаются и удаляются без применения вентиляторов и воздуховодов. Аэрация является могучим средством для борьбы с избытками тепла в сооружении, другими словами, для уменьшения температуры воздуха в зоне пребыАа рицшжвдежет происходить под действием тепловых избытков (гравитационного давления), ветрового давления, а так же при совместном действии гравитационного и ветрового давления.

Рассматривая аэрацию под действием тепловых избытков, П.Н. Каменев во второй части своего труда [37] вводит понятие о внутреннем избыточном давлении следующим образом. Допустим, что снаружи сооружения в произвольно выбранной горизонтальной плоскости АВ находится барометр, обладающий совершенной чувствительностью, который показывает давление ра (рис. 2.4). Разместим этот же барометр в той же горизонтальной плоскости АВ, но внутри сооружения; он даст другое показание, равное ра+ рИЗб Разность давлений внутри и снаружи сооружения на одном и том же уровне будем называть внутренним избыточным давлением и обозначать рИЗб, при этом рИзб может быть как положительной величиной, так и отрицательной. зо Проведём плоскость CD на величину Н ниже первоначальной плоскости АВ. Если поставить барометр снаружи сооружения на уровне CD, он покажет давление большее, чем в плоскости АВ, на величину Hi ун, т. е.: ра + Hi ун. Точно так же в этой же плоскости CD показание барометра будет ра + Рюб + Н] уср.п, где Уср.п - средний объёмный вес воздуха внутри сооружения. Величина избыточного давления в плоскости CD (Ра + Ризб + Н, Уср.п) - (ра + Hi ун) = ризб - Hi (ун - Уср.п). Другими словами, если под влиянием тепловых избытков в какой-нибудь плоскости внутри сооружения имеется избыточное давление рИзб, то во всякой плоскости, лежащей на Hi ниже, избыточное давление уменьшается на величину Ні (ун - уср.п). В плоскости EF, расположенной выше плоскости АВ на Н2: ра -Н2 ун. Давление воздуха внутри сооружения в плоскости EF ра + рИЗб - Н2 уср.п-Избыточное давление внутри сооружения в плоскости EF. (Ра+ Ризб " Н2уСр.п) " (Ра " Н2 У„) = ризб + Н2 (у„ - Уср.п) Другими словами, во всякой вышележащей плоскости избыточное давление увеличивается на величину Н2 (ун - уср.п).

Для расчёта естественного воздухообмена в сооружении под действием гравитационных сил следует пользоваться таким правилом: внутреннее избыточное давление по направлению вверх от любой горизонтальной плоскости увеличивается, а по направлению вниз - уменьшается на величину Н (ун - Уср.п) = Н Ау, где Н - расстояние до той же горизонтальной плоскости.

На основании такого понятия об избыточном давлении в различных высотах сооружения довольно просто решается любая задача аэрации. Если избыточное давление в какой-то плоскости больше нуля и если в этой плоскости сделать отверстие в стене сооружения, то при отсутствии ветра воздух будет выходить из этого отверстия наружу. Если избыточное давление меньше нуля, то, наоборот, воздух будет поступать в помещение, а если оно равно нулю, то

Схема сооружения движение воздуха через отверстие прекратится. Плоскость, в которой внутреннее избыточное давление равно нулю, носит название нейтральной зоны. Таким образом, понятие о внутреннем избыточном давлении более общее, чем понятие о нейтральной зоне.

При ветре или ветре вместе с тепловыми избытками нейтральная зона исчезает. Любую сложную задачу аэрации можно решить, пользуясь только понятием о внутреннем избыточном давлении, тогда как с помощью понятия о нейтральной зоне можно решать задачи по аэрации, обусловленные только тепловыми избытками.

Если ветер отсутствует, а внутри сооружения, в плоскости центра отверстия фрамуги, избыточное давление выше нуля, то воздух будет выходить из сооружения; величина избыточного давления будет равна динамическому давлению воздуха на выходе из фрамуги v2 уп I 2 g. Если избыточное давление меньше нуля, другими словами, если в центре некоторой фрамуги наружное давление больше давления внутри помещения, то в таком случае воздух будет поступать в помещение, и величина динамического давления будет равна v2 ун / 2 g. Зная величины динамических давлений и температуры воздуха, входящего в сооружение и выходящего из него, можно по таблицам в [37] получить величины скоростей во фрамугах.

При рассмотрении аэрации под действием ветра П.Н. Каменев отмечает, что при обтекании здания ветром с подветренной стороны возникает повышенное давление, а с заветренной стороны - разрежение воздуха. Если в ограждениях здания имеются отверстия, то с подветренной стороны воздух поступает через них в здание, а с заветренной стороны уходит из здания. Таким образом, при отсутствии тепловых избытков происходит естественный воздухообмен за счёт действия одного ветра. При действии ветра одной и той же силы и того же направления и при одинаковой площади открытых фрамуг величина воздухообмена в зданиях различного профиля будет различной.

Для увеличения воздухообмена здания располагаются в отношении господствующих ветров так, чтобы они представляли наибольшее сопротивление. Чтобы решить вопрос о величине воздухообмена под действием ветра для реального здания, изготовляется сплошная модель, геометрически подобная зданию. Эта модель подвергается продувке в аэродинамической трубе. Модель дренируется латунными или медными трубками и к ним присоединяются резиновые шланги, идущие к батарейному манометру. С помощью последнего замеряют давления и разрежения, создаваемые ветром в различных точках здания. При этом принимается допущение, что при закрытых и открытых фрамугах аэродинамические коэффициенты остаются неизменными.

Отношение давления или разрежения, создаваемого ветром на элементарной площадке наружного ограждения, к динамическому давлению ветра на-зывается аэродинамическим коэффициентом и обозначается cv = Ар / (v р / 2 ).

Аэродинамический коэффициент cv есть величина безразмерная, равная удвоенной величине критерия Эйлера: cv = 2-Ей.

Для обеспечения подобия при обтекании следовало бы для модели здания сохранить значения числа Рейнольдса такими же, как и для здания Re = Vj 1] / v = v2 Ь / v, где vj - скорость потока в аэродинамической трубе; її - характерный размер модели; Vi - средняя скорость ветра; 12 - тот же характерный размер здания; v - кинематическая вязкость воздуха.

Другими словами, необходимо, чтобы произведение скорости потока в аэродинамической трубе на характерный размер испытуемой модели равнялось произведению средней скорости ветра на такой же характерный размер здания. Если модель здания меньше натуральной величины, положим, в п раз, то при продувке скорость потока должна быть в п раз больше средней скорости ветра в районе нахождения сооружения. Так как аэродинамическая труба позволяет продувать только малые модели, го для сохранения числа Re потребовались бы довольно большие скорости продувки моделей.

Определение скоростных полей около внутренних поверхностей ограждающих конструкций

Восходящее стационарное течение над однородно нагретым телом, вызванное действием архимедовых сил, обычно называют конвективной струёй. Среди таких струй можно выделить два общих класса течения: свободные конвективные струи и пристеночные конвективные струи. Типичным примером пристеночной конвективной струи является течение вдоль вертикальной адиабатической пластины, которое индуцируется тепловым источником, расположенным вблизи её нижней кромки.

Опубликованные работы по ламинарным конвективным струям характеризуются рядом их общих особенностей. Все они выполнены на основе автомодельных решений уравнений ламинарного пограничного слоя и, следовательно, в них исследованы полностью развитые конвективные струи (профили скоростей в различных сечениях которых подобны друг другу). В решениях такого типа не учитывают обуславливающие струйное течение гидродинамические и тепловые процессы в области, примыкающей к нагреваемой поверхности. Кроме того, в этих работах не описан переход течения в автомодельное при всё большем удалении потока от нагретой поверхности. Из-за отсутствия сведений о течении около нагретой поверхности и о последующих стадиях его развития автомодельные решения следует относить к течениям с линейными (или с точечными) тепловыми источниками.

Необходимо рассмотреть пристеночные конвективные струи, которые возникают вследствие нагрева поверхностей конечной протяжённости. Основная задача исследования состоит в изучении последовательных стадий развития полей скорости и температуры, начиная от примыкающей к нагретой поверхности области и кончая областью полностью развитого (автомодельного) течения. Схема течения для рассматриваемой пристеночной конвективной струи представлена на рис. 2.7. На рис. 2.7 показана вертикальная пластина, температура Tsl нижней части которой (0 x L0) поддерживается постоянной, а верхняя часть является адиабатической поверхностью (L0 x Lo+H0, L0+Ho+Li x Lo+H0+Li+H! и x Lo+H0-rLi+Hi+L2) с расположенными на ней на определенной высоте Н0 и Lo+Ho+Li над изотермической пластиной температурой Tsi второй и третьей изотермических пластин температурой Ts2 = Т5з «Ts] (Lo+Ho x Lo+Ho+Li и Lo+Ho+Li+Hi x Lo+Ho+Li+Hi+L2). Если температура Tsi превышает температуру окружающей среды Тте, то на нижней части пластины развивается обычный пограничный слой, жидкость в котором движется вертикально вверх в режиме естественной конвекции. После достижения пограничным слоем адиабатического участка пластины происходит его переход в пристеночную конвективную струю. При достаточной протяжённости адиабатического участка стенки в конвективной струе достигается область автомодельного течения, соответствующая течению, индуцированному линейным тепловым источником, расположенным вдоль передней кромки адиабатической пластины. Такое автомодельное течение было рассмотрено в работах [34, 35, 101].

Указанная задача о течениях в пристеночной конвективной струе не может быть описана автомодельными уравнениями для ламинарного пограничного слоя. Поэтому решения сформулированных задач необходимо получить с помощью численных конечно-разностных методов. При приведении основных уравнений (2.21)-(2.23) к безразмерному виду не появляются новые безразмерные параметры, связанные с длиной L0 нагретого участка пластины. Поэтому единственным задаваемым безразмерным параметром задачи является число Прандтля, которое принимается равным 0,709.

Указанная задача о течениях в пристеночной конвективной струе не может быть описана автомодельными уравнениями для ламинарного пограничного слоя. Поэтому решения сформулированных задач необходимо получить с помощью численных конечно-разностных методов. При приведении основных о

Схема модели конвективной пристеночной струи уравнений (2,21)-(2.23) к безразмерному виду не появляются новые безразмерные параметры, связанные с длиной L0 нагретого участка пластины. Поэтому единственным задаваемым безразмерным параметром задачи является число Прандтля, которое принимается равным 0,709.

Исследование сформулированных выше задач будет проведено на основе уравнений ламинарного пограничного слоя, описывающих течение в условиях естественной конвекции. Использование уравнений пограничного слоя для анализа примыкающего к вертикальной пластине течения является широко распространённым приёмом. Эти уравнения должны быть применимы и для описания течения в пристеночной конвективной струе (рис. 2.7.), особенно, если учесть непрерывность полей скорости и температуры при x=L0, x=Lo+H0, x=L0+Ho+Li,x=Lo+Ho+Li+Hi и x=L0+Ho+Li+Hi+L2.

Для записи основных уравнений удобно ввести следующие переменные: X = х / L0, Y = (g(3AT / v2L0)1/4 у, Vx = v / (g(3ATL0)1/2, Vy = v / (gpATv2 / L0)1/4, 6 = (T - Tro) / ДТ, AT = Ts - Тм, где Ts - постоянная температура стенки на участках O x Lo, Lo+Ho x Lo+Ho+L] и Lo+Ho+Li+Hi x Lo+Ho+I +Hi+I . В указанных переменных уравнения, соответствующие приближению пограничного слоя, принимают следующий вид: ЭХ BY dV 3V d2V дх у ду д т/ дв 1Г дв 1 б Vr — + V„ х дХ "у dY Pr 8Y2 Эти уравнения содержат только один задаваемый безразмерный параметр -число Прандтля. Перейдём к формулировке граничных условий. Они должны задаваться по-разному в областях 0=Sx L0, Lo+Ho x L0+Ho+Ll5 LO+HO+LJ+HJ X LO+HO-HU+HJ+LJ, L0 x L0+H0, L0+Ho+L, x Lo+H0+Li+Hi и x L0+Ho+Li+Hi+L2, соответствующих течениям около нагретой, охлаждённых и адиабатической поверхностей. На поверхности нагретой пластины при O x Lo(O X l) и на поверхностях охлаждённых пластин при Lo+Ho x Lo+Ho+Lb Ьо+Но+Ц+Ні х Ьо+Но+Ьі-і-Ні+Ьг вектор скорости жидкости обращается в нуль, а температура равна величине Ts; в окружающем пространстве скорость обращается в нуль, а температура принимает значение Тх. В безразмерных переменных эти условия записываются следующим образом:

Тепло- и массообмен

Скорости при естественной конвекции обычно намного меньше по величине, чем в аналогичных случаях при вынужденном течении. Кроме того, измерение скорости часто усложняется присутствием поля температуры или концентрации, создающего течение. Так как скорости малы, то градиенты давления также весьма малы, и методы, основанные на измерении разности давлений, например с помощью трубки Пито, нифера или трубки Прандтля, не обладают необходимой точностью.

Совокупность значений скоростей воздушного потока около внутренних поверхностей наружных ограждений, определяемая при помощи термоанемометра, позволяет судить о скорости пристенного воздушного течения на различных уровнях по высоте, о взаимодействии нагретых и охлаждённых воздушных потоков, о толщине пограничного слоя по высоте ограждений.

Термоанемометр очень широко применяется для измерения скорости в различных условиях течения. Принцип его основан на теплоотдаче от нагретой проволочки. Теплоотдача от проволочки кроме уровня температуры и физических свойств жидкости зависит ещё от скорости течения. При измерении температуры чувствительный элемент термоанемометра действует как источник тепла и создаёт над собой восходящий факел. При больших скоростях внешнего течения за элементом это восходящее течение не даёт заметного вклада в механизм теплообмена. Но при скоростях, возникающих обычно при естественной конвекции, оба эффекта часто сравнимы друг с другом, и чувствительный элемент даёт энергию путём смешанной конвекции. При измерении скорости вблизи границы пограничного слоя, где нормальная компонента сравнима по величине с тангенциальной, необходимо учитывать ориентацию потока относительно восходящего течения, создаваемого элементом. Тарировка в потоке, параллельном течению в факеле от проволочки, допустима только при исследо 92 вании вертикальных естественно-конвективных течений. Тарировочные кривые для термоанемометров приводятся в паспортных данных и в справочниках [29]. Поле температуры, которое всегда существует в процессе теплообмена в условиях естественной конвекции, также усложняет измерения, поскольку теплоотдача от нагретой проволочки изменяется с изменением температуры жидкости. Когда нагретая проволочка пересекает пограничный слой, температура жидкости изменяется, и это порождает сигнал, который необходимо отличить от сигнала, обусловленного скоростью. Изменение температуры жидкости приводит к изменению её физических свойств, которое также может повлиять на сигнал датчика. Для компенсации изменения температуры необходимо производить тарировку в рассматриваемом интервале температур, измерять температуру одновременно со скоростью и использовать тарировочную кривую для данной температуры жидкости.

Измерение температуры является наиболее важным и широко применяемым методом экспериментального исследования процессов конвективного теплообмена. Измерения температуры необходимы при изучении основных механизмов переноса тепловых потоков и процессов конвективного течения. Поэтому необходимо измерять температуру в потоке, в окружающей среде и на нагретой поверхности, вызывающей естественную конвекцию. Обычно делают упор на местные температуры, которые можно связать затем с параметрами теплообмена и процесса течения, а также на общие тепловые характеристики рассматриваемой области с тем, чтобы объяснить общие свойства процесса.

К локальным измерениям температуры относятся измерения в жидкости и на поверхности тела. Большинство измерений температуры в жидкости ограничивается областью, занятой течением, хотя некоторые измерения требуются и вне области течения. Определив градиент температуры на поверхности, мож 93 но связать эти измерения с тепловыми потоками. Для поверхности с постоянным тепловым потоком сама температура является мерой местного коэффициента теплоотдачи сс(х), так как произведение а(х) (tsa) равно потоку тепла q(x), которое является постоянной величиной. Поэтому особый интерес при экспериментальном исследовании представляют температуры поверхности и окружающей среды и градиент температуры в жидкости, определённый на поверхности.

Температуры на внутренних поверхностях ограждающих конструкций определяются при помощи термопар и преобразующего устройства. Действие термопары основано на термоэлектрическом эффекте Зеебека. При измерении с помощью термопары выходной сигнал является мерой разности температуры двух спаев.

Очень важным вопросом при измерении температуры поверхности с помощью термопары является возможность ошибки, вносимой при нестационарных режимах конечной теплоёмкостью элемента поверхности. Изменение температуры поверхности при изменении теплоподвода регистрируется выходным сигналом термопары с запаздыванием, зависящим от материала поверхности и положения датчика.

Измерение температуры при естественной конвекции как в области течения, так и в окружающей среде требует большого искусства, поскольку такие измерения зависят от тепловых потоков и характера течения. Они позволяют сравнить теорию с экспериментом, определить переходный и турбулентный режимы течения и изучить характер и размеры пограничного слоя.

Другая проблема, возникающая при измерениях, связана с ошибкой из-за излучения от нагретого тела. При уменьшении диаметра проволочки термопары, при полировке её поверхности или при её экранировке указанная ошибка уменьшается. Из-за низкого уровня скоростей при естественной конвекции эти соображения имеют большое значение.

Другая проблема состоит в связи измерений температуры и скорости друг с другом. Если поместить термопару за датчиком скорости, она будет нахо 94 диться в области, возмущённой этим датчиком. Этот вопрос стоит наиболее остро при использовании термоанемометра, который создаёт тепловой факел за нагретой проволочкой. Для уменьшения ошибки, вызываемой термопарой, необходимо снизить потери вследствие теплопроводности проводников термопары. Это достигается путём размещения проводников параллельно изотерме. В случае вертикальной поверхности провода термопары располагают горизонтально и параллельно поверхности. При этом вдоль проводников не возникает градиента температуры, что особенно важно в случае естественной конвекции.

Для получения характеристик температурных и скоростных полей на внутренних поверхностях наружных ограждений использовались натурные объекты, в частности собор св. А. Невского во время его реставрации. Схема установки приведена на рис. 3.8. Измерения производились по вертикальной плоскости, перпендикулярной сплошной стене, вдоль стены до свода и в середине окон. Значения величин температур и скоростей фиксировались с помощью термоанемометра в узлах сетки с различным шагом.

Похожие диссертации на Создание требуемых микроклиматических условий в храмах