автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Естественный воздухообмен в помещениях на севере
Автореферат диссертации по теме "Естественный воздухообмен в помещениях на севере"
Р Г Б ОД
1 О МА? ез
На правах рукописи
КЫЛАТЧАНОВ Альфред Павлович
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ВОЗДУХООБМЕН В ПОМЕЩЕНИЯХ НА СЕВЕРЕ
05.23.03 — теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва — 1996
Работа выполнена в Якутском государственном университете имени М. К. Аммосова.
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор А. Ф. Шаповал, доктор технических наук, с. н. с. Г. М. Позин, доктор технических наук, профессор В. И. Бодров.
Ведущая организация: Институт физико-технических проблем Севера СО РАН.
Защита состоится « . » -Р 1995 г в 15 часов
15 минут на заседании диссертационного совета Д 053.11.07 в Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26, аудитория № 420 «Г».
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.
Автореферат разослан
Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор
П. А. Хаванов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ ¡работы обусловлена решением крупной научной проблемы-развития теории и практики вентиляционных процессов в зданиях и сооружениях в районах Северо-Востока РФ. Эта аробявма гшввт важное социальное, экологическое и народно-хозяйственное значение, направленное на улучшение условий жизнедеятельности человека. Для ее решения необходимо развивать и совершенствовать теоретические и экспериментальные методы определения естественного воздухообмена помещений в условиях Севера.
В настоящее время существуют еще много нерешенных задач, вследствии чего в помещениях довольно часто состояние воздупной среды , в том числе естественный воздухообмен, зависящий климатических 1 условий не отвечает
санитарно-гигиеническим нормативам, имеется перерасход тепла и электроэнергии.
В обращении научно-технической общественности (Ю. А. Табунщиков, С. А. Чистовлч. М. И. Гримитлин, В. Н. Богословский и другие) о необходимости создания самостоятельного государственного научно-технического "Российского центра по технологии и технике создания и завиты среды обитания человека" отмечено, что около 40% всего добываемого органического топлива и 18% вырабатываемой электроэнергии в энергетическом балансе страны расходуется на теплообеспечение и кондиционирование воздуха в зданиях и сооружениях. Ежегодно строится' до 6 тыс. котельных, монтируется более 100,тыс. вентиляционных установок, сотни тысяч систем отопления и тепловых сетей, что составляет до 20% всех затрат на капитальное строительство.
В связи с этим необходимо располагать надежной информацией о воздухообмене, знать особенности его формирования и влияния на динамику изменения параметров воздушной среды. Не менее важны результаты исследований надежности вентиляционных систем, которые позволяют улучшить качество проектирования и повысить эффективность их эксплуатации.
Работа выполнена в с соответствии комплексной программой Минвуза РСФСР "Человек и окружающая среда", целевой программой"Сибирь" раздела "Южно-Якутский территориально-производственный комплекс", отраслевой научно-технической программой 0. 55. 01. 121. Разработать и внедрить
прогрессивные способы строительного обеспечения реконструкции и технического перевоорухения промышленных предприятий, сокращающие сроки ввода мощностей, стоимости строительно-монтажных работ за счет максимального использования конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений , координационным планом разраОотки концепции экономического' к социального развития народностей Севера и районов их проживания на' период до 2005 г., раздела 5 "Энерго-,тепло- ir водообеспечение производственных объектов и населенных пунктов народностей1 Севера".
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ заключается в обобщении? и1 развит научных основ формирования естественного воздухообмена' В' условиях холодного климата, в обосновании и разработке расчетных и экспериментальных методов определения1 основных показателей вентиляционных . процессов для условий" Севера'.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ :
- анализ влияния климатических условий Севера на воздаяний1 рехим здания, разработка требований к выбору расчетных параметров наружного воздуха, обоснование их значений ля» районов Севера;
- обобщение уравнений математических моделей, описывающих ин>-фильтрацию воздуха через наружные ограждающие конструкции;- создание статистической модели вентиляционной систем» й разработка методики расчета ее надежностных характеристик на прогнозируемый период;
- анализ укрупненных показателей для оценки теплового режима и санитарно-гигиенического состояния зданий;
- разработка математической модели, описывающей зависимость кратности естественного воздухообмена от факторов, формирующих воздухообмен,обоснование экспериментальных методов определения его основных параметров;
- получение аналитических реиений задач по изучению динамики изменения концентраций вредных газов и температуры воздуха от воздухообмена и режимов работы технологического оборудования, разработка программы для численных расчетов на персональной ЭВМ ;
- разработка научных основ и использование метода радиоактивных индикаторов для натурных исследований воздухообмена .
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ, заключающаяся, в разработке, теоретических положений, .совокупность которых представляет
собой новое -крупное достижение в развитии вентиляционной науки, состоит в следующем:
- сформулированы требования к вьбору расчетных параметров наружного воздуха, установлены количественные значения и их соотиояекия для районов Севера: введено понятие эквивалентной скорости ветра: получено обобщающее уравнение, связывающее расход инфильтрационного воздуха с перепадами давления и аэродинамическими параметрами неплотности ограждающих конструкций;
- систематизированы уравнения, описывающие особенность воздействия температуры наружного воздуха и скорости ветра на воздулный режим помедения или здания в целом: впервые предложено понятие об абсолютной и относительной чувствительности воздухообмена к изменениям факторов его формирующих и рекомендованы ¿Сражения для их вычислений;
- разработана статистическая модель вентиляционных систем: установлено, что исследуя работу отдельных узлов и схемы их соединения, можно получить прогнозируемую надежность системы, не увеличивая экономических затрат: рекомендованы уравнения для определения вероятности безотказной работы вентиляционных систем на расчетный период работы: предложено использовать техническую эффективность вентиляции как критерий сравнения различных проектных решений ;
- получены формулы для оценки влияния естественного воздухообмена и теплотехнических параметров наружных ограждающих конструкций на удельную тепловую характеристику здания: установлено соотношение, характеризующие зависимость коэффициента турбулентного обмена от кратности воздухообмена;
- решены задачи о качественном и количественном описании формировании естественного воздухообмена: получены формулы, характеризующие зависимость кратности воздухообмена от температурных условий, скорости ветра и параметров воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций: предложены выражения для сравнения соответствия величины Фактического воздухообмена с нормируемыми значениями;
- созданы методы построения зависимости кратности естественного воздухообмена от'режимов открывания и закрывания оконных притворов или ворот и др. факторов, разработаны экспериментальные методы определения реальных значений сопротивления воздухопроницаемости элементов ограждающих конструкций и аэродинамических параметров, характеризующих эффект действия
скорости ветра на фильтрацию воздуха; доказано,что естественный воздухообмен в помещении можно охарактеризовать обобщающим алгебраическим уравнением т-степени; получены формулы для оценки влияния гидравлического сопротивления вытяжного канала на естественный воздухообмен; разработан метод учета влияния естественного' воздухообмена' на выбор температурного графика подачи тепла в здания :
- разработаны математической модели, описывающие зависимость концентраций вредных газов и- температуры» внутреннего-воздуха от нестационарных режимов работы технологического! оборудования и воздухообмена ; обоснован принцип определения-расхода инфильтрационного воздуха на основе применения регулярного режима охлаждения помещения ;
- разработаны научные основы применения метода радиоактивных индикаторов в натурных исследованиях воздухообмена в помещениях разного назначения.
ПРАКТИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ результатов диссертационной работы составляет решение конкретных задач,направленных на улучшение жизнедеятельности человека в условиях Севера; -создана система определения расчетных параметров естественного воздухообмена и показателей надежности вентиляционных систем; .
-разработан метод сравнения фактических кратностей естественного воздухообмена с нормируемыми и предложен экспериментальный способ нахождения параметров, формирующих воздухообмен;
- внедрен в практику натурных испытаний радиоиндикаторный метод;
-составлены программы для расчетов на ПЭВМ динамики изменения концентраций вредных газов и воздухообмена при различных режимах выделения вредностей .
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ В НАУЧНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ: ОРГАНИЗАЦИЯХ
Материалы исследований внедрены в производство- и* используются в научные работы различных организаций: Внедрения имеют социальное значение, проявляющееся; в-улучшении условий работы и быта, а также снижение числа профессиональных заболеваний. В результате внедрений получен экономический эффект обусловленной повышением производительности труда, уменьшением, расхода тепла на нагрев инфильтрационного воздуха и т.д.
Результаты натурных испытаний хилых зданий применены в ГИПРОНИИГАЗе (Саратов) при проведении проектных работ и разработке мероприятий по уменьшению загазованности воздуха в газифицированных квартирах Севера .
В территориально-производственном объединении "ВОСТОК-ТЕХМ0НТА1" (Якутск) результаты натурных испытаний и методические принципы расчета расхода иифильтрационного воздуха применены при реконструкции отопительно-вентиляционных систем и улучшении их эксплуатации.
На Якутском мясокомбинате результаты испытаний и методика расчетов концентрации вредных газов при нестационарных режимах работы технологического оборудования и воздухообмена и рекомендации использованы при реконструкции вентиляционных систем и выборе эффективных зонтов. ^
На Якутском пассажирском предприятии М1 внедрены рекомендации по оптимизации тепловоздушного режима производственных зданий,тепловому и гидравлическому регулированию системы теплоснабжения .
ВНИИвагоностроения (Москва) использовал разработанную аппаратуру и полученные данные о воздухообмене в пассажирских и рефрижераторных вагонах для определения их герметичности и теплотехнических качеств в различных условиях эксплуатации.
Госпредприятие "Якутгазпром" использовало методику расчетов концентрации вредных газов в разработке экологических мероприятий по охране воздушной среды. .
В Иркутском политехническом институте разработанные методы анализы воздушного режима • помещений использованы при натурных экспериментах мобильных домов различного типа.
Научные труды автора в т.ч. монография "Вентиляционные процессы в зданиях" используются в Якутском госуниверситете в качестве учебных пособий..
Экономический эффект от разных внедрений составил около 1,7 млн руб ( в ценах 1978 ... 1991 гг.).
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты доложены и обсуждены на XIV Международном конгрессе по холоду (Москва, 1975г.), Международном симпозиуме по технологии открытых горных работ (Мирный,Удачный, 1990 г.), и и ш съезде ассоциации инженеров по отоплению »вентиляции, кондиционирования воздуха и строительной теплофизике (Москва,
1990-1991 гг.). Всесоюзной конференции "Устойчивость к неблагоприятным факторам среды и продуктивность растений" (Иркутск,1981 г.). Региональной научно-технической конференции "Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири" (Иркутск,1993 г.). Межотраслевых научно- практических конференциях по проблемам вентиляции и кондиционирования воздуха (Волгоград, 1975 и 1986гг.), Республиканских конференциях по развитию производительных сил Якутской АССР (Якутск,1980 и 1981гг.), зональном семинаре "Применение изотопов и радиоизотопной техники в народном хозяйстве" (Саратов ,1975 г.), научных конференциях Якутского госуниверситета и Санкт - Петербурского архитектурно- строительного университета , проводившихся в 1975 ... 1993 гг. Международных конференциях "cold climate hvac'94 »Finland", "roomvent'94,Poland",семинарах кафедры отопления и вентиляции Московского государственного строительного университета в 1993...1994 гг.,Республиканском семинаре "Инженерное обеспечение индивидуального жилого дома" (Якутск, 1995 г.).
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ :
Методы и результаты анализа влияния климатических условий Севера на воздушный режим зданий. Стратегия выбора расчетных параметров наружного воздуха.
Обобщение уравнений,описывающих связь инфильт^ационного воздуха от определявших факторов и его воздействия на тепловой режим помещений. Обоснование использования зависимостей для вычислений абсолютной и относительной чувствительности воздухообмена к изменениям основных параметров.
Формулировка задачи и составление статистической модели вентиляционных систем. Методы расчетов их параметров надежности. Обоснование применения технической эффективности вентиляции для сравнения эксплуатационных качеств проектов.
Результаты анализа укрупненных показателей для оценки теплового режима и санитарно-гигиенического состояния зданий.
Постановка задачи и математическое моделирование естественного воздухообмена.Формулы для сопоставления фактического воздухообмена нормируемому. Способы экспериментального определения основных параметров, формирующих воздухообмен .
Математические модели описывающий' влияние нестационарного воздухообмена и технологических процессов на динамику
изменения концентрации вредных газов и температуры внутреннего воздуха .
Теоретические , методические основы и результаты использования радиоактивных индикаторов при натурном изучении воздухообмена в помещениях разного назначения.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 5
глав, заключения. Изложена на 247 страницах основного текста, содержит 29 рисунка и 12 таблиц, 2 приложения и список
литературы из 183 наименований.
Автор приносит свою искреннюю благодарность доктору технических наук, профессору, члену - корреспонденту РААСН В. П. Титову за научную консультацию и советы, позволившие диссертанту определить направления проведенных исследований. О
Автор выражает благодарность доктору технических наук, профессору А.А.Гусеву , пробудившему и постоянно поддержавшему в диссертанте интерес к освоению теоретических и экспериментальных методоь изучения вентиляционных процессов.
Автор благодарит сотрудникав кафедры "Отопления и вентиляции" Московского государственного строительного университета за замечания и пожелания, высказанные при обсуждении данной работы на научных семинарах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Первая глава посвящана климатическим условиям и современному состоянию вентиляции помещений на Севере.
На основе анализа трудов Л.Е.Анапольской , Л. С. Гандина, В.Н.Богословского, М. К. Гавриловой, Ю. Я. Кувшинова,
А. Г. Сотникова, А. А. Цвида и других авторов обоснована необходимость уточнения выбора расчетных параметров наружного воздуха.
Гравитационное давление ДР£ в районах Севера при и изменении t и дН соответственно в интервале о — -бо°С и 1 — ю м принимает значения в диапазоне 1...113 Па. При понижении t величина др повышается.Поэтому
НС
для оценки изменения дрс от расчетной величины рекомендуется применить коэффициент п , равный отношении
где лР£_гравитационное давление при
Расчеты показывают , что г? при t -20°с и изменении t
< В И
в интервале -ю С ... -60 С достигает значений 2 ... 7 . Отсюда при выборе расчетных др^ необходимо учитывать продолжительность действия гравитационных давлений в течении зимнего периода. Здесь в качестве одного из показателей для районов Севера могут быть использованы:
где др>1 -среднее значение гравитационного давления в диапазоне температурных перепадов дъ( ; -продолжительность воздействия «-го давления; др{ ^ - среднее значение гравитационного давления при t , менывем или равном -40°С г г -
н }
продолжительность воздействия этого давления ; п-обиее число интервалов времени ; в-число временных интервалов при , меньшем или равном -40°С (в меньие п).
Для сопоставления эффекта влияния « « на воздуяный режим помещения можно применить понятие эквивалентной скорости ветра:
оэ-2[(д-дн / (С,-Сэ>-к)-(1-Тя / ТдИ"'2 •
Величина »э при ^»20°с и изменении ьа и дН соответственно в диапазонах 5...-б0°с и 2...20 м лежит в интервале а...» и/с. Отсюда следует, что в районах Севера избыточные др| « ДР^ • часто могут иметь один порядок.
Теория естественного воздухообмена разработана В. В. Батуриным, П.Н.Каменевым, Г.А.Максимовым, Р.Е.Брилиягом, Э.X. Одельским, И.Ф.Ливчаком, Ф.В.Ушковым, В.П.Титовым, Н. Н. Ра-зумовым, В. Е. Константиновой, Э. И. Реттером и другими авторами. На их основе изучены выражения ,связывающие массовый расход й инфильтрационного воздуха с перепадом давлений ДР
по обе стороны конструкций, геометрическими особенностями___
неплохностей и другими факторами. Их в общем случае можно вцрааить формулой: с=£(Др)=А •F•Дp,''', ,где А коэффициент,
б О
характеризующий аэродинамическое сопротивление неплотности; п-коэффициент, зависящий от особенностей . гидродинамики потока. Отсюда следует:для мелких пор в .- дt , в - о2; для неплотностей,где преобладает смешанный режим течения.о'-' в - о'-" (приближенно принимается п=1.5) .для
отверстий в - уьь", б ■» о. Эти выражения не дают четкого представления о влиянии параметров наружного воздуха на воздушный режим здания В этом состоит один из источников расхождения значений расчетных и действительных расходов инфильтрационного воздуха.
Приведены результаты анализа отечественных и зарубежных работ , которые позволили автору систематизировать основные виды уравнений типа (Ъ ,»). Они дают возможность найти уровни влияния скорости ветра и ^ температуры наружного воздуха на неорганизованный воздухообмен. Такую оценку автор предлагает проводить, используя показатели абсолютной и относительной чувствительности воздухообмена к изменениям климатических параметров; яг=да/дъя, ви=да/ди , е(«(два/с)/(дъиАи) , 8г)=(дс/с)/(л»/о)- При этом точки сравнения для рекомендуется принимать ьн=-2о°с...-40°с. Получены функциональные зависимости вида ,и) и
и ** в' я' '
Рассмотрены системы вентиляции зданий на Севере . Обследования , выполненные в Якутске , показали,что в зданиях разного назначения (баня, овощехранилище, помещение общественного питания, мясокомбинат) до 50... 70% вытяжных шахт зимой практически не задействованы: в их число включены дефлекторы и шахты, у которых'более 70% площади выходного сечения закрыты инеем или "снежной шапкой". Это повышает гидравлическое сопротивление и,-следовательцо, уменьшает воздухообмен. Для выбора сопротивлений плоской и и
т
цилиндрической стенок , не допускающих конденсации водяных паров на внутренней поверхности вытяжной шахты, рекомендуется использовать выражение:
^в"1/^ ' 1УКп/«1в^в>-1/«У<У ' (2)
^"^в'^/^в""142'5 +у<142'5 -1:в)г+ 40001п(100/1рвУ)]-1,
где а0 , - внутренний и наружный диаметры
цилиндрической стенки? <*в , - коэффициенты конвективного теплообмена у внутренней и наружной повепхности стенки; <рп - относительная влажность внутреннего воздуха.
Анализ работы вентиляции' помещений показывает,что обеспеченность параметров внутреннего воздуха во Многом зависит от надежности работы вентиляционных систем. Она, в свою очередь характеризуется надежностью работы отдельных
узлов и агрегатов , воздуховодов , шахт и т.д. Их расчет базируется на фундаментальных положениях теории математической статистики. Применительно к системам вентилядои основополагающими работами признаны труды В.Н.Богословского, A.A. Ионина, Е.О.Шилькрота, К.3.Ушакова, Е.А.Насонова, К.И.Реши-дова.
Вентиляционную систему зданий автор предлагает представить как состоящую из последовательно соединенных подсистем. С этих позиций выведены формулы для расчетов параметров надежности распространенных на Севере вентиляционных систем. Развитие ее технического решения предполагает соответствующее повышение требований к надежности подсистем. Порядок их значений можно оценить по выражению ,
где р^ и рвс - вероятности безотказной работы элемента и вентиляционной системы в целом, N -число подсистем. Например, при рдс, равной или большей 0,75, надежность элементов для некоторых систем должна быть на уровне о,9 и 0,95. . В этом плане северное исполнение систем предусматривает особый подход к конструированию граничных подсистем, наиболее распространенных и подверженных главным образом воздействию климатических факторов. Для них типичны отказы, связанные с теплообменными процессами. Каждая подсистема может состоять из последовательных, параллельных или комбинированных элементов. Анализируя работу отдельных узлов и схемы их соединения можно добиться заданной надежности системы, не увеличивая экономических затрат.
Особенность обслуживания вентиляционной системы за период t упрощенно можно изобразить с помощью графов (рис.1). Здесь обозначения х^ ,ха ,хэ соответственно характеризуют ситуации¡"система работает", "она находится в состоянии отказа", "она находится на аварийно-профилактическом ремонте"; Р1 , Рг , Рэ - их вероятности; , Аг - интенсивности перехода между состояниями х их ,х и х ; а
1 г а з . з
интенсивность восстановления от аварийно - профилактического состояния до рабочего режима эксплуатации .
При обработке и решая систему дифференциальных уравнений для различных условий предложены формулы для расчета показателей надежности работы вентиляционных систем за заданный период времени: p=f(Af,A2,A
Эффективность работы вентиляционной системы связана с обеспечением заданных параметров микроклимата, . а
надежность - с техническим состоянием и функциональными свойствами системы.
Р,(Г) ргт
Рис.1. Структурная схема состояний вентиляционной системы
О
Степень соответствия реального результата нормируемому, согласно идее В.Н.Богословского, можно оценить коэффициентом обеспеченности параметров воздушной среды Ко(пв). Если параметры воздуха принять статистически независимыми, то автор предлагает Ко(Пд) вычислить по выражению
Ко<"в>-Лко<Х.Ь Ко<Х<>-Лй1УТ' <3)
где х4 -некоторый параметр воздушной среды (например, температура воздуха, концентрация вредных газов); к (х ) - коэф-
О С
фициент обеспеченности х( -го параметра; лг^ - интервал времени, в течении которого х(-й параметр отвечает санитарно-гигиеническим требованиям (например, содержание вредных газов в воздухе помещений не превышает предельно допустимую концентрацию); п - число интервалов; т - общая продолжительность рассматриваемого периода.
Используя положения прикладной теории надежности и с учетом трудов В. Н. Богословского, А. А. Ионина и Е. И. Шилькрота автор рекомендует техническую эффективность вентиляционной системы Ег выразить следующим образом : . Ег= рдс К0(пв). Величину Еу можно использовать как критерий сравнения различных проектных решений.
Обоснована необходимость внедрения в проектирование специального раздела, связанного с разработкой мероприятий и инженерных решений направленных на поддержание заданного уровня работоспособности устройств систем.
Вторая глава посвящена теории естественного воздухообмена в помещениях на Севере и методам его расчета. На основе анализа исследований В.Н.Богословского, Б.А.Табушкикова,В.П.Титова,И.Ф.Ливчака,А.Н.Сканави ,С. А. Чис-товича, Л.Д.Богуславского, Е.А.Соколова, М.С.Шаповалова, И.А.Казанцева, А.П.Васьковского, А.П.Панина, М.М.Грудзин-скс>(^, М.Я.Поза, Л.Е.Анапольской, В.Е.Константиновой,Т.И.Ян-киной и др. авторов систематизированы методы учета влияния инфильтрационного воздуха на тепловой режим здания.
На основе теории воздушного режима В.П. Титова . получены выражения для расчета величины ви, характеризующего соотношение расходов инфильтрационного " воздуха при воздействии ветровых и гравитационных давлений:Ви=(ри+1)ь при ки=ропвЪ и .где ри» Дри/Др(.для многоэтажных
зданий Севера величину ви для промежуточных этажей можно ориентировочно найти по формуле
э э -
где величина ри для первого этажа здания, пэ-номер
этажа, нэ - этажность здания.
Давления др4 и Дрц для районов Севера часто могут иметь один порядок. Значения рц близки к единице. Отсюда расчетные р^могут быть меньшими или равными единице (ро<1). Тогда при к=о,5...о,б ви<1,б и х<о,б. Реализация больших Значений Др4 и дрц связана с вероятностью сочетания низких температур наружного воздуха и скоростей ветра. Например, когда ^=20°с, t =-з5...-4б°с, о=8...ю м/с и н=з...ю м, величина р лежит
н ' _ и
в интервале 2...И. Исходя из этого, при ри«=о,5...ю н разных значениях к можно получить следующие возможные диапазоны изменения в и х: .-
ви X
к=0,5 ( отверстия ) 1,2 ... 3,3 0,2 ... 2,3
к=о,б ( линейные
неплотности ) 1,3 ... 4,9 0,3 ... 3,9
к=1 ( поры ) 1,5 ... 11 0,5 ... 10
Таким образом, в зимний период с температурой наружного
воздуха около -40°С максимальное значение Ви и х для районов Севера при к-о,5...о,б <п-1,5...2) имеют порядок 1...5 и о,2...4.Отсюда их расчетные значения не превышают 1,6 и о,6.
Проведен анализ зависимости удельной тепловой характеристики q от определяющих параметров. Эту характеристику можно рассматривать как сумму дт и дв
q =а [К +U (К -К )], q »це-q -Ai/üt, (4)
г1 1 о4 ок ct'j' Зн ' '
где а и е-соответственно отношение площади наружной поверх-
г
ности здания и его внутреннего объема к его наружному объему; Kf - приведенный коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций (без учета остекленных поверхностей); кст и кок-среднве коэффициенты теплопередачи стены и окна; п - доля остекления от всей поверхности здания; ü -интегральная краткость воздухообмена; 4t и ii-разность температур и энтальний сухой части внутреннего и наружного воздуха; g - плотность воздуха при tH-
Эффективность вентиляции помещений можно оценить по величине Е. Последнее характеризует относительное ^ изменение удельной тепловой характеристики при использовании систем принудительной вентиляции с рециркуляцией воздуха по сравнению с естественной вентиляцией: Е-(1-адн)/(1+/з), параметры о(дн и ß, характеризующих соответственно долю наружного воздуха в общем воздухообмене и соотношение трансмиссионных потерь и затрат тепла на вентиляцию помещений.
Используя теорию Колмогорова -Обухова и исследования В. Н. Эльтермана, Ю. Е. Геренрота, М. Я. Поза связь между коэффициентом турбулентного обмена А и величин и предложено охарактеризовать выражением А~1,3'10"г(чеиг)1''э1'"эй'''э , где А,о,1 и ü выражены соответственно в и3/с , м/с , м , 1/ч. Повышение ц в н раз вызывает увеличение А в 3Vn раза.Следовательно .справедливо неравенство дА/А<о,з-дм/ц • При Ц"1... 5 1/ч,о»о,2... 2 м/с и 1-0,5. ..5 м коэффициент А лежит в интервале о,оов...о,з мг/с .
По распределению ц в отдельных частях объема помещения можно ориентировочно судить о поле величин А.
Рассмотрены особенности применения величины и в решении
задач улучшения воздушной среды помещений. Получены соотношения для оценки для оценки влияния рециркуляции воздуха и эффективности фильтра и местных отсосов на уровень концентрации вредных газов в вентилируемом помещении.
Показано, что для проектирования весьма важно решение задач, когда воздухообмен и интенсивность выделения . вредных газов переменные величины.
Анализ работ И.Ф.Ливчака, В.Е.Константиновой, Н. Н. Разу-
мова, Г. А. Максимова, В.Б. Титова, С. П.Требукова, Т. Л. Сумба-
тьянц, Эльхбеты Иилош, Н. И. Березиной -, Э.В.Сазонова, и др.
авторов показывает , что изучение количественных
соотношений между параметрами дает возможность вскрыть
причины,порождающие формирование естественного
воздухообмена, глубже проникнуть в сущность его» свойств,
понять и оценить роль .каждого фактора при их проявлении.
Предложено , что кратность естественного воздухообмена можно описать уравнениями
И-^/У)' Г («^ ) /ьа )+э»* ,
с*»
где А£-параметр, характеризующий аэродинамическое сопротев-
пение наружных ограждающих конструкций помещения или здания
в целом, м/(ч-м'хп) ; а< 0»<р(к) -величины , характера-
н
зующие действия гравитационных и ветровых давлений на формирование естественного воздухообмена, м и с/и"г г* -константа", выражающая суммарный эффект фильтрации воздуха через наружную поверхность ограждающих конструкций помещения? «( (А г/и)"/г шл и э(А к/о)п"Э - обобщенные параметры,
Н X/ В Г £ Г
характеризующие герметичность помещения или здания в цело» при воздействии гравитационных и ветровых давлений, 1/(К ч") и сг/(мгч").
Чувствительность естественного воздухообмена - это его способность определенным образом реагировать на внешние воздействия среды и показатели воздухопроницаемости ограждающих конструкций.С этих соображений справедливы выражения
(¿и/5), - ли /к г е - (¿и/5»4(-(й«(/^)/Сп<1+х > 3 ?
а
«^-(¿М/М^-СЛЭ/Э) Л П( 1+1/А^ я;
Здесь -л )-величина, характеризующая соотношение
/1 г ой
эффектов действий скорости ветра и температурных условий; хг-£/о<=|Зг/аг -показатель, характеризующий соотновеийе параметров герметичности помещения или здания в целой при воздействии » и дъ=^-ья,к/(м/с)г.
Например, при к -20ОС<Ъ 40°С, «»5м/с, Ь=(20...2)*, п-1,5 (преобладает смешанный режим течения), к=1 и АС-1,4. Тогда 0-3,9 и х-о,44...4,4; меньшее значение х отвечает нижнему этажу здания, а больнее - верхнему. В этих условиях:
е -0,46...0,12; е -0,20...0,55; е -о,41...1,1 и е, -0,42 р« рр р« и*
...0,20. Если, к примеру, о увеличивается на 20 %, то у возрастет на (8,2...22)%. При том же относительном снижении
Ьа повышение и равно (8,4...4,0)%. Следовательно чем выше
расположен этаж, тем сильнее реагирует воздухообмен на
изменение скорости ветра. Если на нижнем этаже равные
относительные изменения о и Ьн почти одинаково влияют на
изменение п. то для верхнего этажа изменение скорости ветра
влияет на воздухообмен в помещениях в 5 раз эффективнее, чем
изменение наружной температуры.
В рассмотренном случае изменения » на х м/с сопровождается изменением и на величину порядка (ю ... 20)%. Эффект действия ветра станет еде сильнее с ростом его скорости.Несложно показать, что если о-ю м/с, то изменение этой скорости на 2 и/с (тоже на 20 %) вызовет изменение и на <17...2б)% Такое же относительное изменение ь приведет здесь к изменению и всего на (5,4...2,8)%. Следовательно, в этих условиях ветер влияет на изменение воздухообмена в 3,1. . .9,3 раза эффективнее. чем наружная температура, и э.:а эффективность будет существенно выше и для нижних этажей.Более того,если и изменится лишь на ю% (тоже на 1 м/с), то это вызовет изменения и, в 1,5. ..4,6 раза более значительные, нежели 20-процентное изменение к .
Потери тепла Qн на нагрев* инфильтруюиегося воздуха с расходом г также чувствительны к изменению параметров наружного климата.Получены выражения: еви-2Л/[п-(1+х)]?
е - -к г—+ 1 1
ее н N пт г
Например, при ги—40°с,п«1,5, а-0,44...4,4 и с-3,9.
Тогда в «о,41...1,1 и св1»1,1 ... 0,86. Если, в частности ьv/v и равны 20%, то теплопотери под действием ветра
изменяется на (8,2 — 22)%, а< под влиянием наружной температуры -на (22... 17)%. Следовательно, при о=5 м/с изменение температуры ь скажутся на теплопотерях нижнего этажа почти втрое сильнее, чем равные относительные изменения о. Для верхнего этажа при' тех же условиях ветровые изменения потерь тепла на зо% больше температурных.
С увеличением скорости ветра< и> высоты расположения помещения над поверхностью земли роль ветрового давления растет, а гравитационного убывает. Отсюда- при сильном ветре он влияет на изменения теплопотерь нижнего' этажа столь же эффективно. что и наружная температурам и- даже больше. Можно показать, например, что при и-15 м/с для нижнего этажа Еви/вв«-1'3 ' 3 ДЛЯ ввРхнего "1.6 •
Выполнено сравнение фактических и расчетных значений воздухообмена и инфильтрационных теплопотерь . Для этого
рекомендуется использовать формулы: р
НЬ {91 У, ( V», ) +Уг »■ •,ч„
р
где у-м/ир » «-0и/0ир » <р-тнр / т„. ;
индекс "Р" относится к расчетным значениям .
Например, для 9-этажного здания при 1 --55°с иг V-1м/с,
нр р
^=20°с , ь=(30 ... 2) м , к-1 , лс-1,2 ,. п-1',5' результаты расчетов по формулам V и а показывают.-чТО'1 в помещениях первого этажа кратность воздухообм&йй» и> инфильтрационные потери тепла не превышают расчетных- во всем' интервале вариации параметров наружного климата'.. Некоторое' исключение могут составить лишь условия ^<-40°<Е ш «>£> м/с.
вероятность которых невелика. Помещения же верхнего этажа
весьма подвержены влиянию ветрового фактора, так что здесь
расчетные параметры оказываются заниженными. Например, в
интервалах ь и а, равных (-20.. .-40)°с и (З...Ю) м/с,
фактические значения и больше расчетных в 1,2. ..4,8 раза. В
существенном диапазоне сочетаний tи п V фактические теплопо-
тери тоже превысят расчетные. Так при ^<-20°с и и=(5...Ю)
м/с значения о»1,1 ... 3,9. Если же ю-ю м/с, то фактические
теплопотери заметно превысят расчетные уже при о°с .
Доказано,что в =(А +1)"".Отсюда а =р .Коэффициент X ид м и0 0 »»
изменяется в диапазоне о,4...4,4 при ^=20 с,ън=-40 с,
Ь-2...20 м , дс»1,4,к»1,в-5 м/с : например, при ь=2 —14 м
величина А^ лежит в интервале 4,Зб...о,б2.
Зависимость <¿=£(11) - приближенно линейная : при ^20°с
и Ь—2...20 и величина <* лежит в интервале о,68...б,8 м/К.
Коэффициент э находят по геометрическим размерам здания [по
данным Промстройпроект (Москва)]: при к=о,б5...1,2 он
принимает значения в диапазоне (4,о. ..8,6)-ю-2 с2/м. В этих
условиях величина Ар, характеризующая соотношение параметров
герметичности помещения при воздействии скорости ветра и
температуры наружного воздуха, имеет порядок 0,6-13 к/(м/с)г.
Предложены методы количественного анализа характера
изменения величины ц при разных условиях эксплуатации
элементов ограждающих конструкций. Степень колебания ц можно
оценить по выражению
где - доля участка неплотностей от общей площади) в
которой изменяется сопротивление воздухопроницанию (£<г),
например, соотношение площадей форточки и окна; а^^/и^ -
число, равное отношению их сопротивлений воздухопроницанию.
Когда л >11, . в или ц <ц. Это свидетельствует о дополните/ И / /
льной герметизации неплотностей, которая снижает количество
инфильтрационного воздуха. Если и <й , то в и м >ц; еле/ и у т
довательно, разгерметизация неплотностей с площадью f ведет к повышению воздухообмена.
Доказано,что величину я^ для открытых проемов можно
оценить выражению л -1/(е У29"") ( е -е - коэф-
у ' * от Зл ' 4 от и'
фициент расхода ) . В идеальном случае, когда £«о и с -1, минимальное значение и"'" для отверстий составит 1/У2(Г" при ьн—40°с , например , о,57 мг-ч-Па°-®/кг. Приближенно
для открытой форточки ^-0,88 м2-ч-Па0, ®/кг.
Показано,что для окон с тройным остеклением \J может
го
принимать значения в диапазоне 1,1...2,9, а ее максимальное теоретическое значение составит 1,7...4,5. В этих пределах, к примеру, при «^«0,15 и полном открытии форточки кратности воздухообмена могут увеличиться соответственно в 1,01...1,29 и 1,1...1,5 раза. Степень колебания и сильно зависит от а^ , так , при а^-1 величина н^/м-Ау В итоге,
измеряя и и ц^, зная и
V
можно найти сопротивление воздухопроницанию отдельных элементов ограждаювих конструкций при их разгерметизации или герметизации:
Обосновано,что формулу (5) можно преобразовать к виду, удобному для анализа и вычислений:
(б)
Здесь величина х , равная (1+л^) , учитывает характер фильтрации воздуха через неплотности окон и балконных дверей. При а^«о,5...4 -величина х^ изменяется в диапазоне 1,07...1,31 (рис.2), если, например, *' <1, то х^<1,12. Поэтому при о,5<а^<1 приближенно можно принять х^-1,1.
1,2-
1,1 А
п 2
3
Рис.2. График зависимости х^ от а .
Предложены формулы для сравнения соответствия
величины фактического воздухообмена с нормируемыми значениями.
,1/г
(7)
Здесь д1; )/Тяг;
пЧ-Ч>»/<Ч-Ч>.+\..1/11+\1.] при Ч-сопз1:г
Разработана методика определения реальных значений сопротивления воздухопроницанию элементов ограждающих конструкций и аэродинамических параметров, характеризующих эффект действия скорости ветра на фильтрацию воздуха.
Обоснована методика построения зависимостей (<:,«) и (рис.3).
Рис.3.Алгоритм построение зависимости и
Стратегия нахождения величин г*и' и р заключается в следующем: находят размеры р и ь ,* на основе натурных измерений Ьд, « и и вычисляют параметры <<г/тв', (Зр и их отношение
*Г-3Р/«<Р • определяют ли и р : {Т/удд) • (д^ь/^)"",
Э-3ГЬ/«(Л , к*лс=2дз . В результате измерений и их статистической обработки можно получить множество данных ГД0 '=1»2,э,...м (к -число опытов). Для
в ( л I I ( О О
каждого «-го опыта справедливо уравнение и^'-в^д^+з и*. Поскольку п -п, то результаты N экспериментов можно описать
I о
в матричной форме АХ-В ,
а а
Г I 13
а а
3 1 33
а а к 1 яг
о о
, X"
, В=
(8)
Ь
гг
где х шл } а "ЛЪ/Т ; х "Э ;а »V ;Ьщ .
1 п т. В 2 Г 3
Отсюда согласно известного математического метода величины х^ и хг можно найти так; х^о^/о , xв-Dг/DV'D-dвtA ,
D -det 1
а Ь
»i i
а Ь 22 г
Ь
1Н
V -det
Ь
>2 2
а Ь
И 1, и
где э -определитель матрицы А? и -определители матрицы А, в которой соответственно' первые и вторые столбцы заменены на столбец ь.
Обосновано,что характер изменения кратности воздухообмена при открытии закрытии оконных притворов или дверей можно оценить по формуле
у-П(т)Х(1Г<<г<^-^>+Э1Уг>'''г, О)
где параметрП(Г)«1+в(т). Здесь в(г)-алгст)(Х^(г)-1)-величина, определяющая колебание воздухообмена при разгерметизации 'неплотностей . Допуская отношение постоянным , его
приближенно можно описать как функции- от изменения площади
ф(г) -функция
o<r<(jr/2oj )-rf; t <r<t ;
13 Г2<Т<Г2+(П/2'>2)"
(10)
проема в(г)=в*ф(г) ,где в » площади проема.(о<ф(г)<1):
9(r)-l-cos(ofг) при <p(t)=i при <p(r)-i-sin[«a(T-rj)] при
Ф(т)-о при Ф(Г)»атГ при 0<T<l/a<-rj; <¡>(t)-i при íf<t<T >
<р(Г)=1-а г при t «<t +i/a -т ?
2 2 з г t э
<t(ty-0i при я>тгэ Здесь о , б>2 угловые скорости открытия и закрытия оконных притворов или распашных дверей (ворот), рад/с; at, ад- величины, характеризующие скорость открытия и закрытия раздвижных ворот 1/с; т и дт «г -г - время процесса открытия и зак-
1 ЭК Э 3
рытия элементов, с; г -* -время, в течении которого элемент открыт полностью, с; г - общая продолжительность нестационарного режима фильтрации воздуха через проем, с.
На практике часто tf и дгэк имеют один порядок =г^*дгэк). Например, для оконной форточки и ворот они лежат в диапазоне 2... 5 и 20... 120 с. Им соответствуют значения о=
-1,6...0,3 рал/с И а»0,05.;.Й,3'10'3' 1/с.. При Г^,-2...5 с форма графиков 9(т) близка к йрямоугольнику. Когда проем открывается и сразу закрывается (<г-«' -о). график функции <?(г) представляет импульс продолжительностью г^+дгэк.
Показано,что уаобяш для расчетов П(г) можно считать примеяегая® экспоненциальных функций. Тогда
' -I» т
П(Г)«1+В(1-е ' ) при (11)
, т гт-т >
П(т)-1+в(1-в 3)в 3 3 при ■с>та, где к1, ка - показатели, служащие мерой скорости открытия и ■закрытия проемов, 1/с. Зная из опытов Рот и Рвс, величины к( и кг можно'вычислить по формулам:'
к-[1п(1/(1-рот))]А,; Зса-Г1п(1/(1-Рэх))5/дгэя. (12) Здесь Рот,Рзк-доли открытой и закрытой площади проема от его общей площади г. Принимая р^«рот«рэк»о,99, можно получить, . ЧТО ДЛЯ ОКОННОГО притвора кг-кг-138-90 1/мин (дг^-2... зс); ДЛЯ ворот к^^-13,8.. .2,3 1/МИН (ДГ^-20.. .120 С).
Предложен метод для оценки путем натурных измерений кратностей воздухообмена- при открытии и закрытии проемов, например притворов окон :й^-11и/(В(1/а+1],где в^-у^/ц-1.
Подобшш приемом можно решить и обратную задачу. В частности, найти площадь £, измерив и и ц^, зная и задаваясь е-пи^/и-!)
Для ворот на колебание ц сильно влияет величина При их открытии в одноэтажном здании нейтральная плоскость, как известно, может находиться на уровне 1/3-4/5- высоты ворот от пола. Следовательно,-для них а/-о,з-о,8. Тогда, принимая сопротивление воздухопроницанию проема, близким к теоретическому значению при 40°с, т. е. взяв и ии соответственно . равным о,б и о,8 м2-ч-Па0"'®/кг, можно ориентировочно оценить величину П(г). Она равна 1,6-2,6 . Это значит, что открытие ворот может повысить воздухообмен в 1,6-2,б раза по сравнению с ц при закрытых воротах. Когда продолжительность их открытия меньше 10 мин .график изменения можно сравнить с фигурой импульса с максимальной амплитудой, равной (1+в)нзк . где нэк - кратность воздухообмена при закрытых воротах (в=«о).
В общем случае, когда изменяются температуры внутреннего и наружного воздуха^ скорость и направление ветра, урав-
нение (7) приобретает вил
и(Т)-П(Г)Х(1[^г(Г)(кв(Т)-к1г(Т))+Рг(Г)0(Г)а],^а, (13) где параметры «<г(г). эр(т), ^(г), ^(т), »(г) могут быть представлены как линейные или гармоничные функции.
Доказано , что . естественный воздухообмен в помещении мохно описать алгебраический уравнением
где -коэффициенты, характеризующие режимы инфильтра-
ции и движения потока в вытяжной канале.
Рассмотрены частные случаи:
•1. Ламинарный режим инфильтрации (п-1, хл-(АоР)''), ламинарное течение в вытяжном канале: х(Са+(ха+хд)с-др-о.
2. Ламинарный режим инфильтрации, турбулентное течение
в вытяжном канале: х са+х а''7в+х с -др-о.
1 т а _ .
3. Турбулентный режим инфильтрации (п-2, ха«(Ао?)" ), ламинарное течение в вытяжной канале:(х1+хэ)оа+хяс-Др«о.
4. Турбулентный режим инфильтрации, турбулентное течение в вытяжном канале: (х1+хз)оа+х.гС,'т®-др-о.
5. Смешанный режим инфильтрации (п-1,5, х<-(А<гР)"''"), ламинарное течение в вытяжном канале:х>са*х<с''в+хдв -Др -о.
6. Смешанный режим инфильтрации, турбулентное течение в вытяжном канале: х>са+хто''тв+х<с''в-др-о.
Здесь хд»128 х|-8(г+1)ь
Получены функциональные зависимости в >£(хд,х(,хт,др). Например , для случаев (1) , (3) массовый расход воздуха в описывается выражениями
с«о,5[-(хв+хя)+((хг+хл)а+4х,Др)''а]х;,г (15)
с-о,5[-хл+(ха+4(х>+хэ)дР)^а](хт+хз)-'г (1б)
Более точно величину в можно вычислить с помощью ЭВМ. используя метод Лобачевского-Греффе. :
Предложены выражения, описывающие зависимость естественного воздухообмена от суммы коэффициентов местных сопротивлений вытяжного канала'и шахты 2 .Рекомендованы формулы для оценки уровня влияния величины 1 на в . Например, с-(ау (аэ+а<2) )/(а£+а;2), где V•'-параметры определяемые специальными формулами.
Получены формулы для оценки показателей абсолютной и
относительной чувствительности воздухообмена к изменениям коэффициентов местных сопротивлений.
Например, по выражению о,5(ау/г+1)" 'при
л-о,015...0,025 и г-1,5...з,5 относительная чувствительность *в(я)т-(о,29...о,зэ). Это значит, что увеличение г на 50... 80% ведет к снижению естественного воздухообмена в на 15.. .31%. • • ' ' ; ~ "
Подобный приемок найдены _ показатели чувствительности а к изменениям перепадов давлений и параметров климата.
В условиях Севера исключительно важно учитывать влияние естественного воздухообмена на выбор температурного графика
подачи тепла в зданиях. Для этого предлагается обобщенные формулы для прогноза температуры в подающем трубопроводе тепловой сети t1, в трубопроводе после отопительной системы Ь и подающем трубопроводе за смесительным устройством ъ .
^-Ъа+"пр(вЧ)О'в+0'5<1:эр-1:гр)-в,'1 ' 08)
п Л
где 8-(хг+у)/(хв+1); хг-4|?Р|1с1/(сОр); хд-( (11Г(к( )р/(сСр),
П
и ев - теплопотери через наружные' ограждения и
I" т ( ( р
потери тепла на нагрев инфильтрационного воздуха, нормированные на единицу перепада температур внутреннего и наружного воздуха; »Е -ь , € +t )/2 - средняя тем-
Пр П В П 2р Эр
пература воды в нагревательном приборе; -ъ )/(ь >;
ь В Н В Ир.
V « в/ в ! индекс "р* относится к расчетному режиму. Р
Температура ь находится из условия:
V "«в» - Ч Ке'
где к -коэффициент смещения,равный отношению расхода воды из
с
обратного трубопровода пвг к расходу воды из подающей линии
системы теплоснабжения ш ( к = п ут ).
в 1 с - вг ы _
Л
Если удельные теплопотери одинаковы", т.е. ) "
п
-<2>К}к< и то Э-1 и формулы (17) и (18) переходят в известные .реализуемые в центральном . регулировании отопительной нагрузки (например, в формулу Е.Я.Соколова).
гв
ТРЕТЬЯ Г Л А В А посвящена математическому моделированию в исследованиях вентиляции и тепловоздушного режима помещений. •
Проанализирован опыт математического моделирования в решении задач вентиляции И теплового режима помещений (работы р. Н-Богословского,М. И.Гринитлина, Г.М. Позина,Э. М. Реттера,
A. А. Рымкевича, D. А. Табувдщкова, В. Н, Талиева, В. П. Титова,
B. П. Туркина, В. П. Участкина, ф. В, Уикова, С. А. Чистовича, И. А. Шепелева, А. Н. Шкловера, В. М. Эльтермана, А. Г. Сотникова, Ю. Я. Кувиинова, В. И. Бодрова, Ю. Г. Грачева, Л. Б. Успенской, А, Ф. Шаповала, D. Н. Хомутецкого , В. Н. Варапаева и др.).
Показано,что распространение нашли модели объектов с
сосредоточенными параметрами. Рассмотрены методы
передаточных функций и пространства состояния как основные
подходы,к описанию процессов .
Обосновано использование дифференциального уравнения с переменными коэффициентами для решения задач вентиляции:
dc/dt+F(r)c«$(r)+®(T) (19)
Здесь функции F(t) и Ф(т) характеризуют воздухообмен, а ф(г)- процесс выделения вредных газов.
Уравнение (19) обобщающее дифференциальное уравнение математической модели воздухообмена. Решая его для различных функций , можно получить следующие формулы для расчета концентраций примесей при нестационарном их выделении и .постоянном воздухообмене;
Условия Зависимость с(т) :
®(t)-4>o(l-e"nTi ,F"n c<T)-coe""+($-4>o)(l-e"FT)/F+
Ф(Г)-Фо(1-е""т ), F-a с (t) =coe"*T+(Ф+Ф0)(1-е"w1r )/»+
+Ф гё*т
о
Ф(Г)=Фо+к-Т с(Г)-[со~(Ф-Фо)/F+k/F*] •e"i'T+kr/F+
+(®+«>o)/F-k/Fs ; ф(г)-А-со8(ог+оо) c(t)-coe"rT+0/F+ A[F-cos(or+oo)+
+«-sln(ur+uo)]/(Fs+oa) .
¿y
Эти1 ypatiHfeSSW з&йисимость концентрации
вредный' газой1 61> i&ffiíittlibtf $ал5йты оборудования при постоянном воздухообмене' tf rtfeéSbíjfcfflf ййШйй влияние технологического процесса на' дйШШ/ й&К&ОДОД с(Г) в объеме помещения в течении определёИйЫФ й^бШйй. Это г.элесообразно показать, задаваясь napau&fiiáMtf: í-úv Ф-ИСП, ®(t)-n(t)/v, где Сп - концентрация примесей1 й'наружном воздухе, m(t) - интенсивность выделения примесей . Если о(Т) - u>o(i-exp(-nr) и та«, то функция с(г) стремится к предельному значению Dn --сп+Фо/ц. Особенно интересен характер графиков с(г) в начальные периоды времени: при А>о, В<о, ц>п и cn<cQc(r) убывает до минимального значения в диапазоне времени 0<г<го (to-ln(UA/(nB))/(uo-n), а затем возрастает с точкой перегиба при тт- -ln(Aua/(Bna))/(u-n). Если сп>со, то функция в этом хе интервале времени возрастает, а затем убывает до предельного значения. Когда интенсивность выделения вредных газов представляет собой, линейную функцию «>(T)«®o+k-t, зависимость с(т) - неубывающая функция; если cn>co+k/ua, то с(г) стремится к асимптоте у-кг/ц+М; в противном случае (N>0, сп<со+к/ца) функция с(t) убывает до минимального значения в интервале 6<t<ta(ta-ln(AuaA))/U, а затем возрастает прибли-. хаясь к асимптоте.
При: <?o(t)/<5t«o из (19) следует дифференциальное уравнение с переменными коэффициентами, описывающее математическую модель расчета концентрации газов при нестационарном воздухообмене:
db/at^(ití)Ve«íl(vil)'-Q+® (20)
где Q - постоянная;- напринё^ Ф-=£пГ
Решение уравнения (20)' бййсйТельно с(т) для функций F(t)-Fo+KT, F(r)»Bcos(«r+oo)- соответственно будут:
C-CoQxp[-Fo ( Т ) -КГа/2 ] +ФУТГ/( 2К) ехр t - ( Ук72"г+ +Р'о/У21Г)а ] • [erf i("/KT/2~VFo//2K^)-erf i( Fo//5k~ ) ] + +Йехр[-(УКГ/2 +Fo/y2iT)a+Fo//2K"] • [exp( Vía/TVl ]; c-coexpf(Fo/n)•(l+exp(-nr)-For)+ +(Ф/Го+£1) [exp( (Fo/n)exp(-nr) )--exp((Fo/n)exp(-nT)-FoT)]; c(t)-Q+(co-C)exp(Fo/n)exp(-nr))-
- | expt-ntJJji^-MF^n^-expt-nk); c(t)-ctexp[-(B/o)•sin(ot+»o)+ß+
+Фехр{-(В/о)•ein(«C+oo)]•I, где i-/exjp(ß/o)eln{«>r+uo)dr - интеграл, зависящий ог к: для к-2ш и fe-2m+-i находится по формулам <«r+«o~x, B/«-aj
i"с*
2n-l -л*о ' л» 2?n-fcJ '
Таким образом, влияние нестационарного воздухообмена на с(с) описывается сложной зависимостью. Это показывает, что аналитическое решение уравнения (20) ыохет быть осуществлено приближенно. Более точные ответы получаются при реализации численных методов на ЭВМ. Разработана программа для расчетов задач вентиляции. Численно решается дифференциальное уравнение dc/dc+u<t)c-it<r)Co*4>(t), «(()- «a(c)/v но методу Рунге-Кутта-Федьберга с автоматическим выбором шага . В диалоговом режиме программа позволяет реаить следующие задачи.
1. При заданных сп, ц<г) и Ф(г> вычисляет значение концентраций вредных газов с(г) в заданном диапазоне времени
2. При заданных сп, ф(г) и предельно допустимых значениях концентрации вредных газов спдк вычисляет кратности воздухообмена н(т), обеспечивающие санитарно-гигиенические условия (С< с При этом задается нижняя граница концентраций газов.
Рассмотрены особенности динамики изменения концентраций с(т), если параметры уравнений (19)-нормально распределенные
случайные величины. Найдены выражения для плотностей вероятностей Vx(t\ . математических ожиданий и (с)'и дисперсий
D^(r) при различных выборках случайных параметров.
На основе анализа работ В.Н.Богословского, D.А.Табунщи-кова, Ю. Я. Кувшинова, В. П. Туркина, А. Ф. Строй , М. Г.Лифдица, Ю. В. Кононовича , и др. авторов систематизированы уравнения математических моделей, описывающих тепловоздушный режим помещений в зимний период.
Обоснован принцип определения расхода инфильтрационно-
го воздуха, основанный на использовании регулярного режима охлаждения помещения.
Сравнивая основные виды дифференциальных уравнений«описывавших нестационарный режим помещений как объектов с сосредоточенными параметрами, автором получены однородные дифференциальные уравнения с переменными коэффициентами .
* Ьпвпвв<*п«*>-*»-®л-<,Г>-Ьиеивж<М11СГ)1. " (21)
Обозначив Ф,вспм/(Ус5); 9-1+9,; о)«(о(г)+<1тт(г)-
-Опя(Г))/(ч>Усд); Ьх-кГ/(фУс8); а^с^Лфсд); ап-спбп/(Фсд), уравнение (21) можно преобразовать к виду , описывающему взаимосвязь температуры воздуха, кратности воздухообмена, тепловыделений, теплотехнических качеств ограждающих конструкций, параметров приточного и наружного воздуха и т.д.
Й+<Ь»+«,пап+11на.»Ъ"1),+<Ь»+»на.>Ч+Ипвп<:в <22>
или ^^^п»»*.,
где «*п-ьп/ь, с*и»ьи/ь, - соответственно доля приточного и инфильтрационного воздуха в общем воздухообмене.
Чтобы понять физические механизмы влияния вентиляционного процесса на характер изменения температуры внутреннего воздуха, найдены частные решения уравнения (22).
Нестационарный воздухообмен. Пусть кратность инфильтрационного воздуха переменная величина, а остальные параметры уравнения (22) известны и не зависят от времени. Тогда это уравнение эквивалентно выражению
йЬ/ат+(0з+ии(1)-ам)Ь-0зии(Г)4041, (23)
где °г-Ь„+ипап ^"0,+ипап*п+ь,Л •
Решая уравнение (23) относительно к
ци(Г)-ц>+М,в(1-ехр(-к>т)) получено, что
Ъ(т)-вхр(в>м>-вгт+в,и>ехр(-к>г)*
\ ' *{ко+/[(Ол+(Оэ/аи)-((1+В)-аии,-Ваии,ехр(-к1Т)*
*ехр(-В(Цу+ВаГ)+В>и1ехр(-к<Т))](1т)>
при
где Bt-BaHA,; to - температуры внутреннего
• воздуха при t-o. Где .кратность воздухообмена при закрытых оконных правдах иди ¡воротах.
Когда exp{Bjiiijle"^»'r^ близка к едарице, интеграл в уравнении (24) представляет собой пок^зател^нур функцию. В этом случае температуру t можно найти по формуле t(r)-toexptBfU(l+e^>if.-Jc>r))-Bjfr+(D<+D3)Jt(l+g))/B?J* »[expCB^expíHc^r^ptB^expt-k^j-B^J-r - [ BM, D3/ (D.+U, (1+ЬЛ) -kf) ] ■ [ exp( Bf Uexp( F).--kt(r)-exp(Btu,exí)(-ktt)-Bat)]. (25)
Из уравнения (25) видно, что температуру внутреннего воздуха снижается с течением времени до э.кбВРВещшадьному закону. При г*« она стремится fe «даидадь»саду атщцщр:
'.„u/IW.íWD/W.'^b
Воздухообмен ц изменяется по линейному закону; £cjjh
Ps, D3, ъя', ан, о(п, о(и постоянными, ТО уравнение (23) преобразуется к виду
^|+(bJi+P5U(r)t)-D(SM(r)fP7 (26)
где VWW P.-V»W«V
Из уравнвяич (2-6) можно получить формулу
tm-p*pMb„+D5Uo)r-aDery?J{ to+J[DT+DeUo+ +p<_9lc)!p)cp((bíi+D5uo)r+aPífTa/2)]dt) (27)
ИЛИ t(r>-toexp[-(bfc+DeM(9)t**Dsíí72J +
+Yfl/( ?aDsT( PTtb|(Pe /De) ;exp[-( VaD^Tt+
где и, т-вгг1(>5о7Гг+(^+рб(10)Л5р>
-er? i E(ЬА+Р5 Uo)//?aDg]+pe/p6exp[-(VaPs/;Tt+
Уравнения (26) и (27) показывают,что если D6<Q или aHantn+<<naHtH<0'то температура tB снижается ПО кривой, близкой к экспоненциальному закону. При D6>0 температура повышается. ' Постоянный воздухообмен.
Дифференциальное уравнение (22) приводится к виду dt/dt+H t«Dr(Т)+Наta(Г)+Нэtn(Г) или dt/dt+N^ t-N ( г ). (28)
Решения уравнения (28) можно получить практически для любых заданных функций H4(t). Интерес представляет случай, когда н^(t) изменяется по гармоническому закону с начальной фазой колебания oQ: N^{t)-Ns+Necos(or+oo), где us, -
постоянные величины, зависящие от параметров Функций Df(t), tw(t),t,(T), q(t). При этом решение уравнения (28) можно за. писать следующим образом:
t(t)-toexp(-Hft)+He{l-exp(-N(t)/Mf)+
+[Neo/(o*+N})J•[sin(ot+oo)+H>coQ(or+oo)-
- exp(-H(t)-(sinüo+ Nrc03üo/0)]. (29)
Это обобщающее уравнение. Приведены примеры решения уравнения (28) для разных функций переменных величин. Например,важно знать особенности изменения ts в слу-. чаях, когда q(t) описывается функциями Q(r)=Qt(1-ехр(-кэт)) и Q(r)=Qsexp(-)c<r), которые в общем виде характеризуют нагревание и остывание отопительных приборов. В .этих условиях уравнение (28) можно представить следующим образом:
. íjf+Htt=XvQ(r)+Ns, (30)
где . He«HetH+M3tn+(QTT-QnJl)/<vcgí>)» Xv.-i/(vcq<p).
Отсюда температуру внутреннего воздуха для режимов нагревания и остывания отопительных приборов можно вычислить по формулам: .
Ъ(Г)=^ехр(-НгГ) +<Ne-xvQf )-(l-exp(-Hfr))/Nf + +xrQf •(exp(-Ntt)/(Hf-k3)-exp(-k3r)) при Ht*k3? t(r)»toexp(-k3)+(Ns-xvQf)•(l-exp(-k3T))/k3+ +xvQ-Cexp(-k3t) при Uf-k3t . t(r)-t0exp(~NfT> +Ne(l-exp(-Nft))/Nf+
+х,гог-(вхр(-м,г)/<н,-к^)-вхр{-1с-с)) при и,-к,»
В этих уравнениях параметр ехр(-Н(с) учитывает главным образом роль воздухообмена на нестационнарный тепловой рехим помеиония.
Эти примеры свидетельствуют о возможности создания упрощенной аналитической модели тепловоздуоного режима помещений в целом как объектов с сосредоточенными параметрами. Они позволяют выявить характер влияния естественного воздухообмена на особенность изменения температуры внутреннего воздуха, такой подход может быть реализован при использовании зонного или ячеистого метода, предложенного в ИГСУ под руководством В. Н.Богословского. С этих позиций помещение делится на ряд участков. Для них записываются однородные дифференциальные уравнения с переменными коэффициентами.
сЮ/<1Г"М(Г)С+Ф(Г)¥,
ат/ат-в(г)т+к(т)к,
где
с 1 м" а 1. . .а»
с а г ы(г)- ; ф(с>-
с • -с
'9
•Р
• • • ■
К,-- •<Р
} т- ; В(г)- гь ь" 21 • • «ь к'" • • .и гп
Ь п» . . .Ь пп-1
Р(Г)- Гг .. г" а 1 .. 'Н . а I } К- Гк .. к" в«"' •*а 1
к,-- •О
Здесь сит- соответственно а- и п-мерный векторы, характеризующие концентрацию вредных газов и температуру воздуха в объеме помещения; у, к - соответственно л- и 1-мерные векторы возмущений; м(т), Ф(т)/в(г), Р(г) - матрицы.
Обосновано, что в решении задач удобным представляется метод пространства состояния. При этом модель описывается дифференциальными уравнениями с начальными условиями, преде-
тавленными в нормальной форме-Коши. Реализация таких моделей расширяет возможности получения и анализа уравнений, описывающих связь концентрации вредных газов и температуры внутреннего воздуха от нестационарных режимов работы технологического оборудования или систем отопления при переменном во времени воздухообмене.
В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ обоснованы достоинства метода радиоактивных индикаторов, применительно к задачам вентиляции. Научные его основы разработаны в СПбГАСУ под руководством д. т. н., профессора А. А. Гусева.
Для вентиляционных исследований оптимальны <з - активные газы кгв® и Ха'э*. Информация о воздухообмене получается из объема,в общем случае ограниченного максимальным пробегом р-частиц . Например , объем, откуда р- частицы кгв5 достигают расположенного в его центре счетчика СТС-5, может быть представлен как сферический радиуса 1,4-1,5 м; 95% излучения попадает в приемник из цилиндрического объема радиусом я» б о см и высотой в 1,3 -1,4 раза большей , чем у счетчика.
Приводятся результаты исследования особенностей измерения концентрации и определения кратности воздухообмена. Охарактеризована зависимость относительной погрешности о^ определения р от суммарной ошибки измерения концентрации индикатора и величины а=цг. При данном и требуемая достигается понижением о^ или увеличением продолжительности опыта г. Установлены соотношения между статистическими » методическими »м и аппаратурными »а погрешностями измерения N.
изложены научно -методические основы применения метода радиоактивных индикаторов для натурных, исследований воздухообмена в помещениях разного назначения. Рассмотрены три варианта (рис.4)
а), способ ввода газа-индикатора до начала эксперимента с последующим его перемешиванием с воздухом опытного помещения;,
б) способ непрерывной подачи меченного газа в исследуемый объект;
в) способ кратковременного ввода газа-индикатора в изучаемое помещение.
Разработаны рекомендации по проведению натурных экспериментов: определять.кратность воздухообмена и эффективность вытяжных устройств, оценивать количество воздуха, перетекавшего из одних помещений в другие, выявлять распределение;
приточного воздуха по помещению, регулировать системы венти-■ ляции, установить коэффициент рециркуляции внутреннего воз-
Рис.:4. Характерные примеры изменения концентрации индикатора при разных способах его ввода в опытное помещение.
Определены оптимальные начальные концентрации обеспечивающие заданную точность эксперимента . Получены уравнения (0^) и чо-ф() х<го-га • 4еаараг^з,
где t - время измерения концентрации индикатора; и - заданная максимальная погревность определения ц> г -величина, показывающая, что расчет ведется не по отношению к средней
ошибке и , а к максимальной и . ч . из
Расчеты показывают, что при использовании СТС-6 и СТС-5
для 0(1э»5...10% в помещениях достаточно создавать концентрации соответственно порядка (1,1...б,8)»10"е Ки/м3 и з,2*ю"е ...2,2Ч0~Л Ки/м3. Для определения рекомендованы
номограммы.
Сформулированы требования к размещению приемников излучения в объеме помещения. Установлено, что расстояние мехду детекторами и ограждающими конструкциями или другими предметами должно быть не менее 60 см.Предложены формулы для расчетов кратность воздухообмена и его среднего квадратично-еого отклонения,коэффициентов корреляции. Натурные опыты показали, что коэффициент корреляции может иметь порядок |*|=о,9...0,98, что свидетельствует о близости реального процесса к теоретическому .
Выявлена оптимальная длительность г опыта для измерения М в диапазоне о,01...ю 1/ч, обеспечивающая заданную а ; построены соответствующие номограммы.
Регламентированы процессы подачи и контроля активности
меченого газа. Рекомендуется номограмма для определения потребного объема меченого газа и времени его ввода при заданном объеме опытного помещения и расходе индикатора.
При непосредственном участии автора диссертации разработана, испытана и внедрена в практику аппаратура для изучения вентиляции помещений методом меченых атомов.
Обоснована радиационная безопасность работ, связанных с применением радиоизотопов в вентиляционных испытаниях.
В П Я Т О Й ГЛАВЕ приведены основные результаты натурных экспериментов .направленных на улучшение микроклимата помещений разного назначения:кухни хилых зданий, производственные помещения, пассахирские и рефрижераторные вагоны.инвентарные здания. Установлены фактические значения воздухообмена при разных условиях эксплуатации вентиляционных систем. Результаты работ внедрены в производство. Даны инхенерные рекомендации для проектных, производственных и научно-исследовательских организаций.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации дано теоретическое и экспериментальное решение вахных задач, совокупность которых представляет собой новый шаг в развитии вентиляционной науки и техники. Он заключается в разработке расчетных и опытных методов определения параметров вентиляционных процессов и эффективном использовании математического моделирования.
Основные научные и практические , результаты диссертации могут быть сформулированы'следующим образом.
1. Выполнен анализ и разработаны методы определения влияния климатических условий Севера на воздушный рехим зданий. Мерой сопоставления рекомендовано принять абсолютную и относительную чувствительность естественного воздухообмена к Изменениям указанных факторов.
2. Получены обобщающие уравнения для расчета расхода инфильтрационного воздуха через ограхдающие конструкции,учитывающие аэродинамическое сопротивление неплотности,особенности гидродинамики потока, температурных условий и т. д.
3. Разработана статистическая модель вентиляционных систем. Получены уравнения для расчета вероятности безотказной работы вентиляционной системы за прогнозируемый
период времени. Как критерий сравнения различных проектных решений рекомендуется использовать техническую эффективность вентиляции.
4. Систематизированы и предложены укрупненные показатели для оценки теплового режима , и санитарно-гигиенического состояния зданий.
5. Сформулированы задачи и разработана математическая модель естественного воздухообмена в помещениях на Севере :
- разработаны способы анализа зависимости естественного воздухообмена от многочисленных влияющих параметров;
- получены обобщающие уравнения , характеризующие зависимость кратности естественного воздухообмена от аэродинамических сопротивлений наружных ограждающих конструкций,температуры внутреннего и наружного воздуха, скорости ветра и других факторов;
- сформулированы положения и создана система расчетной оценки параметров , влияющих на естественный воздухообмен;
- получены формулы для сравнения фактического воздухообмена с нормируемыми значениями;
- разработана стратегия нахождения фактических значений сопротивления воздухопроницаемости элементов ограждающих конструкций и аэродинамических параметров;
- предложены уравнения для количественного анализа характера изменения кратности естественного воздухообмена при разных условиях эксплуатации элементов ограждающих конструкций ;
- доказано, что естественный воздухообмен в помещении описывается обобщающим алгебраическим уравнением. Его частные решения позволяют определить влияние гидравлического сопротивления вытяжного канала и других определяющих факторов на естественный воздухообмен.
6. Предложено обобщающее дифференциальное уравнение математической модели для расчета концентраций газов при нестационарном выделении вредностей и переменном во времени воздухообмене. Разработана и внедрена программа для численных расчетов концентраций газов и зоздухообмена на ЭВМ для разных условий выделения вредностей, а также при различных ретимах работы вентиляционных установок.
Разработан принцип определения расхода инфильтра-ционного воздуха, основанный на использовании регулярною режима охлаждения помещения.
Получены уравнения для изучения влияния воздухобмена на характер изменения температуры внутреннего воздуха.
7. Разработаны научные основы применения радиоактивных изотопов для исследований воздухообмена в помещениях!
- проведен анализ разных способов использования радиоактивных индикаторов для натурного решения задач вентиляции: определения эффективности укрытий, выявление распределения приточного воздуха по помещениям, нахождения коэффициента рециркуляции внутреннего воздуха, оценка воздухообмена между помещениями и т. д. ;
разработана методика проведения натурных испытаний и контрольно-измерительная аппаратура, обеспечивающие заданную точность получения результатов измерений параметров вентиляционных процессов.
■ 8. Метод радиоактивных индикаторов внедрен в натурных исследованиях воздухообмена в помещениях при разных условиях эксплуатации,в том числе и в помещениях движущихся объектов.
9. Материалы диссертации внедрены при проектировании и эксплуатации отопительно-вентиляционных систем зданий и сооружений, в проведении научно-исследовательских работ в области охраны воздушной среды. При этом получен социальный и экономический эффект.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах: •
1. Опыт применения радиоактивных индикаторов при изучении воздухообмена в помещениях различного назначения // Промышленная вентиляция и кондиционирование воздуха :Тезисы докл. межотраслевой научно-технической конф.-Волгоград: НТО Строй-индустрии, 1975.-С. 3-14 (Соавторы : Гусев А. А., Яблонский К. В. ).
2. О влиянии неорганизованного воздухообмена на удельную тепловую характеристику жилых и общественных зданий //Особенности строительства в Якутии: Сб.науч.тр.- Якутск:
ЯГУ, 1975.
3. Vemikov G.I., Panov M.S., Sapoznikov S.A., Gusev A.A.,Kylatchanov A.P.e.a. Investigation d'échangé d'air dans des voitures a air conditionne et dans des wagons frigorifiques par la methode d'atomes marques // Comtes rendus du XIV Congr. international du froid . - M.: Vneshtorgizdat , 1978 -Vol.4. - p.352-360.
за •
4. Исследование воздухообмена в газифицированных зданиях Якутска // Исследование в области отопления, вентиляции и кондиционировании воздуха. Межвуз. сб. тр. №1 (117). -Л. : ЛИСИ, 1976. -С. 12-21 (Соавторы: Гусев A.A.. КозловЕ.А.).
5. Естественный воздухообмен помещений различного назначения // Особенности технологии строительного производства на Севере. -Якутск: ЯГУ. 1977. -С. 92-97.
6. Изучение воздухообмена в помещениях методом радиоактивных индикаторов // Водоснабжение и санитарная техника. 1978. Мб: С, 13-18 (Соавтор Гусев A.A.).
7. Метод радиоактивных индикаторов для натурного изучения вентиляционных процессов // Вопросы теплоснабжения и вентиляции в условиях Якутии: Ыежведомств. тем. сб. науч. тр.-Якутск: ЯГУ.-.1979. -С. 10-16.
8. Удельная тепловая характеристика здания и ее зависимость от температурных условий, скорости ветра и др. факторов //Вопросы теплоснабжения и вентиляции в условиях Якутии: Межведоыств. тем. сб. науч. тр. - Якутск: ЯГУ. 1979. -С. 23-28.
9. О тепловлажностном режиме производственных помещений Якутского мясокомбината // Тепловая защита инженерных сооружений и коммуникаций Крайнего Севера: Сб.науч. тр. - Якутск: ЯГУ, 1980.-С. 182-185 ( Соавторы:Шадрин Н. П. .Харлампьев А.Ф.).
10. К расчету условий борьбы с образованием конденсата на внутренних поверхностях ограждений // Вопросы строительства: Материалы научно-практич. конф. - Якутск: РИО Госкомиздата ЯАССР, 1980. -С. 18-20 (Соавтор Ковлеков И. И.).
11. О точности измерения концентрации газа- индикатора при изучении воздухообмена методом радиоактивных индикаторов // Вопросы строительства: Материалы научно-практич. конф. -Якутск: РИО Госкомиздата ЯАССР. 1980. -С. 24-25.
12. A.C. И 947578 (СССР). Утройство для увлажнения воздуха. Опубл. в Б. И. 1981 (Соавторы: Николаев Н. Г. .Шадрин Н. П..
Заказчиков А.П.).
13. Проблемы вентиляции зданий в условиях Якутии // 0 долгосрочной комплексной программе развития производительных сил ЯАССР: Материалы Iii научн. совещ. - Якутск:, 1981. -т. 8 - С. 314-317.
14. А. С. № 1038740 ( СССР ). Устройство для увлажнения воздуха. Опубл. в Б. И. N32. 1983. -С. 156 (Соавтор Николаев Н. Г.).
15. К определению динамики изменения концентраций вред-
щ газов при нестационарных процессах их выделения от технологического оборудования и воздухообмена // Вентиляция и теплоснабжение на Севере: Межведомств, сб. , -Якутск: ЯГУ, 1983. -С. 3-9 (Соавтор Софронов С. Т.).
16. К математическому моделированию тепловлажностного режима производственных помещений // Вентиляция и теплоснабжение на Севере: Межведомств, сб. -Якутск: ЯГУ. 1983. -С.36-42 ( Соавтор Кылатчанов P.M. ).
17. О точности измерения кратности воздухообмена в помещениях методом радиоактивных индикаторов // Разработка методов тепловой завиты инженерных сооружений на крайнем Севере: Межвуз. сб. - Якутск: ЯГУ, 1983. -С. 42-51.
18. Математическое моделирование тепловлажностного режима помещений для хранения сельхозпродуктов //Исследование тепломассообмена в инженерных сооружениях, строительных ма- _ териалах и природных средах: Сб. науч. тр. -Якутск: ЯГУ, 1985. С. 95-103 (Соавтор Софронов С.Т. ).
19. Хранение картофеля в условиях Севера // Якутск, ЦНТИ. 1986. -С. 45 (Соавтор Угаров Г. С. ).
20: Натурные исследования микроклимата в. картофелехранилище // Инженерные задачи вентиляции и теплоснабжения на Севере: Межведомств, сб. научн. тр. -Якутск: ЯГУ, 1986. С. 77-84.
21. Математическое моделирование тепловоздушного режима помещений разного назначения // Инженерные задачи вентиляции и теплоснабжения на Севере: Межведомств, сб. научн. тр. -
. Якутск: ЯГУ. 1986. - С. 17-31.
22. Оптимизация вентиляционных процессов при нестационарных выделениях вредных газов // Повышение эффективности систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Тезисы докл. межотрасл. научно-техн. совещ. - Волгоград: НТО стройиндус-трии, 1986. -С. 72-73.
23. Влияние условий эксплуатации на тепловой режим кабины транспортных средств // Физико-механические аспекты работоспособности северной техники: Сб. научн. тр. - Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1987. - С. 86-91 (Соавтор Ииков A.M.).
24. A.C. ff 1414963 (СССР). Силовая установка . Опубл. в Б.И. н29,1988.-С. 132 ( Соавтор Николаев Н. Н,).
25. Вентиляционные процессы в зданиях .- Новосибирск: Наука. Сиб.отд-ние. 1990. -С. 224.
26. О расчете концентрации вредных газов в воздушной'
среде дои от.крутой разработке несторохдеедй^Материалы между-^^родро^о симпозиума по .открытии гсрдда раэработжаы. - Парный - Удачный, 1991. -С. 569-572.
27. Определение воздухообнена в лоыеяешях еди местацио-дарном дыделедщи вредностей // Докл. участников и съезда ЯГУ, 197S.AB0K. :АЭОК, 1992. -С. 145-150 < Соавторы:Гусев A.A., Обухов И.А. ).
28. Учет естественного доздухообмеда дрк корректировке потерь тепла помещениями // Докл. участников их съезда АВОК. -М. :АВ0К, 1993. -С. 136-141 (Соавторы:Гусев А. А. .Макаров Е.В.).
£9.Дца.еу Д.А.., TCyietcíiwoy A.f.Ventilation at пом by VßBtSW1У Дфв1х£цгев eeiwiofl «iw«awt of y#íitliati«g
systems efficiency // Fourth International Conferen* оа hir distribtionin roois.-Kr«kov-Poland.:VoX.1.-KodeIs l,Ca.ap ßtwliee Flow Ele»ent Modele, 1894. -P,625-638.
30.Ддзру д. д. , jcylatchenov A.p.Uaturel «ir exchange in bqildinge exposed to tfce northern conitione //International Conferens on НУДС in cold ciíoate. -Rov»oie*iA-í'inland. -Session S6 , Energy efficient construction eetiiods,l994.-P.387-394.
31. Ядерно-физические методы исследования и контроля в реиении проблем транспорта/Дезисы докл. иехдународной научно - практической конференции * Параметры перспективных транспортных систем Республики Саха (Якутия) ". -Якутск, 1995.-С.6-7 (Соавтор Гусев A.A.).
32. 0 показателях надежности систем вентиляции // Докл. участников iv съезда АВОК, - И., АВОК, 1995.- С. 19-24.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
и - кратность воздухообмена, 1/час,1/сек; ъ - температура, °С;
с - удельная массовая теплоемкость, Дж/(кг°С)» V - обьем помещения, мэ; в - плотность воздуха, кг/иэ; г - время, час . сек ; о - скорость ветра, м/сек; ' а - коэффициент теплопроводности, Вт/(м°С); «< - коэффициент теплоотдачи, Вт/(мг °С); Ь - обьемннй расход воздуха, мэ/час.,мэ/сек;
-
Похожие работы
- ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО МИКРОКЛИМАТА В КОРОВНИКАХ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО - ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА. В УСЛОВИЯХ ЭСТОНСКОЙ ССР
- Моделирование воздухообмена производственных помещений с местной вытяжной и общеобменной вентиляцией
- Оценка эффективности естественного воздухообмена жилых помещений
- Научно-методические основы организации воздухообмена в производственных помещениях
- Моделирование регулируемого воздухообмена в производственных помещениях с источниками выделения газообразных вредных веществ
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов