Моделирование воздушной прослойки Ограждающей Конструкции

[Ruham88 0]

Всем доброго времени суток!

Есть вопрос касательно теплового расчета ограждающей конструкции (стены), в которой существуют воздушные прослойки. Если с моделированием solid материалов в Workbench 14 design modeler не создается никаких проблем, то не пойму, как смоделировать воздух, т.к. прослойка достаточно широкая (15 см), а так же имеется прослойка между слоем аллюминиевой облицовки и 20см стеной. И еще, имеет ли смысл считать всю конструкцию или же моделировать стоит только 2 слоя стены с воздушной прослойкой между ними?

Всем спасибо!

Изменено 1 февраля 2013 пользователем Ruham88

[soklakov 1 479]

Вы собираетесь только теплопроводность воздуха учитывать или конвективный теплообмен тоже?

[Fedor 1 614]

Да надо просто взять тепловое сопротивление из справочника и смоделировать подходящей средой. Две воздушные прослойки то зачем. Одной бы хватило и плотность газобетона 400

[soklakov 1 479]

Fedor , а что если это всего лишь первый шаг, модельная задача на пути к новизне, да актуальности, а вовсе не проектирование и подбор обогревательных мощностей?

[Ruham88 0]

О, спасибо за ваши ответы :)

Я собираюсь учитывать и конвективный тоже, чтоб тепловой поток был правильным. Однако же если влияние прослойки на общее состояние невелико, то ее можно ограничить. Fedor мне важно сделать именно анализы такой конструкции, это не проект. В частности этот пример позволяет научиться моделировать любые прослойки в Ansys.

[soklakov 1 479]

Я собираюсь учитывать и конвективный тоже, чтоб тепловой поток был правильным.

Чтобы учесть конвекцию воздуха, нужен CFD-код.

[Ruham88 0]

И что это за CFD код?

[soklakov 1 479]

Любой, какой больше понравится. У Ansys это CFX и Fluent.

[Fedor 1 614]

Там же все равно какие-то коэффициенты сопротивления передачи тепла через границу сред насколько помню. Да и отсыревает все и меняются коэффициенты ... И сравнивать будет с чем. То есть сначала решить своими способами известную задачу, убедиться что все корректно, а потом возмущениями прийти к желаемому.

Для воздуха я бы проверил условия турбулентности. Когда-то примерно такой зазор делал по расчетам для сушки досок в сушильной камере. Оказалось, что и опытные сушильщики экспериментальным путем пришли к таким же толщинам прокладок. Там для улучшения сушки и равномерности принципиально нужен турбулентный режим течения между слоями досок. Вам наоборот надо чтобы он никогда не наступал и тепловое сопротивление будет больше

[MotorManiac 130]

Эту задачу можно в 2Д решить даже. Тут коэф-том теплопроводности воздушной среды не отделаешься по хорошему, надо учитывать конвекцию. Или по упрощенке считать как многослойную стенку.

[Fedor 1 614]

Надо в воздушную прослойку что-то вроде геосеток вставить, которые для укрепления склонов используют. Это ленты фиксированной ширины и соединенные точечно так, что при растяжении превращаются в гармошку, типа просечного металла для покрытий в технологических лестницах и служебных помещениях. Движение воздуха будет затруднено и воздух будет неподвижным практически. Это обеспечит низкий коэффициент теплопроводности сквозь такую среду а сквозь щели небольшая циркуляция будет. А соединять стенки стекловолоконной арматурой, чтобы не было мостиков холода. Может вкусно получиться

[MotorManiac 130]

Движение воздуха будет затруднено и воздух будет неподвижным практически.

Неподвижным он не будет, просто коэф-нт развития конвекции уменьшится. Проще теплоизоляцией забить уж.

[Fedor 1 614]

Вопрос цены. Да и влага может копиться, а тут будет стекать. Воздушные прослойки обычно для этого делают. Нужна вентиляция, но маленькая. Точка росы и все такое. Да и при сильных дождях попадает. У нас с сендвич панелями летом просто беда была. А всего-то стыки не очень аккуратно сделали и рекламой щелей при присоединении через заклепки. А первые этажи заливало просто и, конечно из-за влаги коэффициенты телопроводности никакие. Хорошо заделали все и успело до зимы просохнуть...

[MotorManiac 130]

Просто тогда надо расстояние уменьшить. Много то не нужно там я думаю места.

[Ruham88 0]

Ребята, разговор ушел немножко в сторону :) Вопрос не в том, как сделать такую конструкцию эффективной, а в том, как ТЕХНИЧЕСКИ способами ансиса это посчитать)))

"Тут коэф-том теплопроводности воздушной среды не отделаешься по хорошему, надо учитывать конвекцию. Или по упрощенке считать как многослойную стенку."

Я так понимаю будет 4 поверхности конвекции таким образом? 1-на внутренней стороны 1-го слоя, 2-на внешней стороне 1-го слоя, 3-на внутренней стороне 3-го слоя, 4-на внешней стороне 3-го слоя. Если для 1 и 4 поверхностей конвекции коэффициент альфа есть (8.7 и 10.3 соответственно, не 23 а 10.3) то как быть с коэффициентом альфа для 2 и 3 поверхностей конвекции? Надеюсь понятно выразился)))

[Fedor 1 614]

Заменить воздух твердой средой с эквивалентными теплофизическими свойствами по теплопередаче

[MotorManiac 130]

Надеюсь понятно выразился)))

Понятнее некуда ;) Все 6 поверхностей подвержены воздействию газовой конвекции. Пару крайних вы заменяете фактически мат аппаратом, назначив им а и Т среды (видимо берете из гостов снипов для регионов раши и все такое ? )

Остальное считает онсиз :), с ним я не знаком, но поскольку все базовые уравнения одинаковые для всех то думаю разницы нет в какой решалке это считать. Или упрощенка - как пишет товарищ сверху. Впринципе эти данные есть в тех же снипах, но это просто другой механизм переноса тепла, подогнанный под результат.

[Fedor 1 614]

Тепломассопереносом много занимались и в энергетике и еще много где. Так что модельные задачи найти можно и потом из продолжить на конкретный случай

[MotorManiac 130]

Тепломассопереносом много занимались и в энергетике и еще много где. Так что модельные задачи найти можно и потом из продолжить на конкретный случай

Дак тут считать одно удовольствие. Особенно в 2Д постановке........

[Fedor 1 614]

Надежнее не мудрить, а если надо, то краевыми условиями двухмерность обеспечить. Потом проще на общий случай распространить