5. Тепловая инерция ограждающих конструкций.
Величина Д служит для характеристики числа волн в толще ограждения. Показатель Д для однородного ограждения: Д=RS, где S – коэфф. теплоусвоения. Для многослойного ограждения: Д=R1S1+ R2S2+…+RnSn.
Д
– безразмерная величина. Зависит от
перепада колебаний теплового потока,
т.к. S зависит от z (период колеб.). Д≈8,5 –
это прибл. одна целая темпер. волна, при
Д<8,5 – неполная волна, Д>8,5 – более
одной волны. С уменьш. z увелич. Д, т.е. в
ограждении располаг-ся меньшее число
волн, уменьш. длина темпер. волны и быстро
затухают темп. колебания в толще
ограждения. При определении коэфф.
теплоусвоения внутр. пов-ти ограждения
большое значение имеет “слой резких
колебаний”, для которого Д=1. В нем расп.
≈ 1/8 длины темп. волны. Толщина слоя
резких колебаний: Д=1
λ- коэф. теплопроводности мат-ла 1-слойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации, Вт/(м*Со).
Чтобы определить уВ необходимо знать, где находится граница слоя резких колебаний:
слой резк. темп. колеб. расп. в 1-ом слое огр-я: Д1= R1S1 ≥1 уВ=S1
Если Д1=1, граница сл. резк. колеб. совпадает с границей м/у 1-ым и 2-ым слоем резк. колеб.
2.слой резк. темп. колеб. расп. в 2-х первых слоях ограждения (граница его во 2-ом слое).
Д1<1, (Д1+Д2) ≥1 уВ=( R1S12+ S2)/(1+ R1S2)
S1 и S2 – теплоусвоение 1- го и 2-го слоев.
3.слой резк. темп. колеб. расп. в нескольких слоях ограждения, т.е. граница его находится в некотором промежуточном слое. Это будет в том случае, если (Д1+Д2+…+Дn)≥1
(Д1+Д2+…+Дn-1)<1 , в данном случае число n – число не всех огр., а лишь дающих в ∑ что Д≥1. И только когда граница слоя р.к. находится в последнем слое, n = числу всех слоев в огражд.
Определение
уВ нач-ся с опр-я внутренней пов-ти n-1
слоя
затем
далее
опр-ся (n-3) и т.д. пока не дойдет до 1-го
слоя
4.слой резк. темп. колеб. расп. за пределами огр-я
уВ
опр. аналогично п.3
5.
если однородность мат-ла нарушена(слой
сост. из нескольких материалов)
Fi – площади занимаемые мат-ом по пов-ти
слоя.
n – число мат-ов в слое.
6. S=0 – для замкнутых воздушных прослоек (т.к.инерционность Д=0).
Билет №21
1. Свойства суг.
Под СУГ понимается такие индивидуальные углеводороды или их смеси, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, а при незначительном повышении давления без изменения температуры или незначительном уменьшении температуры при Ратм,переходят в жидкое состояние.
Температура кипения
метан -161,5 С
этан -88,5 С
пропан -42,1 С
н-бутан -0,5 С
Т. обр. наиболее подходящим для пракитческого применения является пропан и бутан.
Помимо предельных УВ в составе СУГ встречается также группа ненасыщенных или непредельных УВ, хар-ся двойной или тройной связью между атомами углерода.
этилен С2Н4
пропилен С3Н6
бутилен С4Н8 СnH2n
Для получения СУГ исп-ся жирные природные газы, т.е. газы из нефтяных или конденсатных месторождений. На газоперерабатывающих заводах из них выделяют газ. бензин С5Н12 и пропан-бутановую фракцию,технич. пропан и бутан,а также их смеси представляют собой сжиженные газы, исп-ые для газ-ния потребителей.
Технические газы отличаются от чистых содержанием некот. кол-ва УВ легче пропана и тяжелее бутана,а также наличием примесей.
Для технического пропана сод-е пропана и пропилена
С3Н8 + С3Н6 д.б. не менее 93%
этан + этилен не б.4%
С2Н6 +С2Н4
бутан + бутилена не б.3%
С4Н10 +С4Н8
Основные компоненты СУГ - бутан и пропан относятся к насыщенным углеводородам открытого старения. Состав СУГ исп-ых в кач-ве топлива д.б. таким, чтобы обеспечивалось полное испарение ж-ти при естеств. или искусств.испарении.
Для пропан-бутановых смесей хар-но фракц. испарение( сначала испаряется более легкий пропан, а затем бутан), что явл-ся их осн.недост-ком.
Состав сжиженных газов, применяемых для г-я с учетом Клим.условий и опр-ся треб-ми ГОСТ20.448-90»Газы УВ сжиженные топливные для коммун-быт потреб. Тех. условия.»
Состав подбирается так, чтобы при низких темп-рах зимой, упругость паров смеси была достаточной для норм.работы рег-ров, а при высоких темп. летом не превышала макс. расчетного давления, на которое рассчитаны баллоны и резервуары для СУГ.
Согласно ГОСТ Рнас. паров смеси
д.б. не менее 0,16 МПа при т= -20 С
не более 1,6 МПа при т = +45 С
Если сжиж. пропан может прим. при т = -35… + 45 С, то бутан в условиях с естеств. испарением не м.б. исп. при т<0С, хотя при «+» темп.он имеет преим-ва перед пропаном.
Поэтому подбором состава сжиж. газа м.получать желаемые св-ва.
ГОСТ уст-ет 3 марки СУГ:
- смесь прпана и бутана технич.зимняя(СПБТЗ)
- -//- летняя(СПБТЛ)
- бутан технич.(БТ)
Зимой в составе смеси д.б.больше пропана и пропилена, а летом кол-во их м.б.уменьшено.Также лимитируется содерж.бутана и бутилена в смеси,т.к. при низких темп-ах они имеют малую упругость паров. С учетом оптим. упругости нас. паров ГОСТ предусматривает содерж.пропана и пропилена в СПБТЗ не менее 75% по массе,
а в СПБТЛ и БТ оно не нормируется. Сумма бутана и бутилена в СПБТЗ не норм-ся, а в летней не более 60% и в БТ не менее 60% по массе.
Возможны 3 состояния СУГ в котором они находятся при хранении и использовании:
- в виде жидкости (жидкая фаза);
- в виде пара (паровая фаза, т.е. насыщенные пары находятся совместно с жидкой фазой в баллоне);
- в виде газа (когда Р в паровой фазе ниже Р насыщенных паров при данной температуре).
Представляет собой бесцветное вещество без запаха и вкуса, и практически нерастворимое в воде.
Упругость насыщенных паров газа важнейший параметр по которому определяется рабочее давление в баллонах и резервуарах. В газообразном состоянии СУГ в 1,5...2,1 раза тяжелее воздуха. В жидком в 2 раза легче воды.
Вязкость очень мала, что облегчает транспортировку СУГ по трубопроводам, благоприятствует утечкам.
Низкие пределы воспламенения в воздухе (2,4...1,86%).
Низкая температура кипени и поэтому при испарении во время внезапного выхода в атмосферу из газопровода или резервуара охлаждается до отрицательных температур. Жидкая фаза попадая на незащищенные участки тела может привести к обморожению.
Большой коэффициент объемного расширения жидк. фаза СУГ довольно резко увеличивает свой объем при повышении температуры (в 16 раз больше чем вода),поэтому при заполнении баллона или резервуара необходимо учитывать возможность увеличения объема жидкости, т.е. при заполнении остается паровая подушка объемом 10...15%
Объемная теплота сгорания СУГ в 2,5...3,5 раза выше, чем у природных газов.
Сжимаемость СУГ по сравнению с другими жидкостями весьма значительна. Если сжимаемость воды принять равной 1, то для пропана она будет равна 15.
Сжиженные газы имеют более высокую, чем прир., объемную темпер.сгорания (в 3 р. больше)
Скрытая теплота парообразования весьма незначительна 116 кДж/кг.
Диффузия их в атмосферу осуществляется очень медленно, особенно при отсутствии ветра.