3.2. Описание экспериментальной установки

Электрическая модель фрагмента наружной стены с теплопроводным включением представлена на рисунке 3.4.

Рис.3.4.Электрическая модель фрагмента наружной стены с теплопроводным включением

Модель выполнена из электропроводной графитизированной бумаги. Роль теплопроводного включения играет прямоугольный лист графитизированной бумаги, расположенный в центре модели (заштрихован). Электрическое сопротивление бумаги, имитирующей теплопроводное включение, а также основной материал стены подобраны с соблюдением принципов подобия модели и натуры (см. теоретическое введение к работе 1). Поле модели разбито сеткой. В узлах сетки расположены клеммы 10, к которым при измерении прикасается щуп 11. Ток щупа, создаваемый источником постоянного тока, измеряется гальванометром G. Переменный резистор r служит для задания температурного масштаба (см. далее). Модель конструкции имеет ось симметрии 12. Координаты клемм заданы буквой (со штрихом или без него) и цифрой. Расстояния и показывают толщину отдельных участков на модели, а величины и − площади. В остальном модель аналогична моделям, используемым в работах 1 и 2.

3.3. Проведение эксперимента

1. Касаясь щупом наружной шины 8, включить выключатель К и, меняя сопротивление r, вывести стрелку гальванометра на максимальное деление, т.е. задать температурный масштаб (t_в – t_н ≈ n_max)

2. Касаясь щупом каждой клеммы измерить и записать ток щупа в делениях шкалы (i = A, Б, В, Г, Д, А', Б', В', Г', j = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Ввиду того, что модель имеет ось симметрии (12), результаты измерений в симметричных точках рекомендуется усреднить и записать в таблицу в форме 3.1.

Форма 3.1

	1	2	3	4	5	6	7
А′ А
Б′ Б
В′ В
Г′ Г
Д

3.4. Обработка экспериментальных результатов

Используя принцип геометрического подобия модели и натурного образца (коэффициент k), рассчитать истинные размеры натурного образца.

В модели ; ; λ₂ = 2λ₁.

Величины, задаваемые преподавателем: λ₁, k, t_в, t_н, f %, α_в, α_н − из СНиПа.

A. Построение температурного поля.

1. Вычертить на миллиметровой бумаге половину исследуемого фрагмента стены (не модели) в масштабе и подписать над каждым узлом сетки соответствующие усредненные значения n_ij.(рис. 3.5).

Рис. 3.5. Вид фрагмента стены; линий теплового потока и

изотерм в стене с тепловым включением

2. Вычислить по формулам

;

температуру и погрешность ее Δt_i для каждой точки схемы. При вычислении t_i вместо значений n_i используют усредненные значения n_ij таблицы формы 3.

3. На схеме одной из половин конструкции путем интерполяции построить изотермы (рис. 3.5) с шагом по рекомендации преподавателя.

4. Указать низшую температуру на внутренней поверхности конструкции.

5. Используя указанную относительную влажность воздуха f % в помещении, дать заключение о возможности выпадения конденсата на внутренней поверхности стены. [2, с. 45-46].

Б. Расчет эквивалентного сопротивления; тепловых потоков.

1. Рассчитать по методу К.Ф. Фокина термическое сопротивление исследуемого фрагмента стены с теплопроводным включением:

− −формула (3.1) или (3.4);

− −формула (3.2) или (3.5);

− R_к − формула (3.3).

2. Рассчитать термическое сопротивление исследуемого фрагмента без учета влияния теплопроводного включения:

3. Рассчитать значения прогнозируемых через фрагмент тепловых потоков с тепловым включением и без него по формулам:

где − среднее значение температуры на участке ВВ' - 7; − среднее значение температуры на участке ВВ' - 1.