Пропускная способность систем навесных вентилируемых фасадов

Содержание

Слайд 2

Системы навесных вентилируемых фасадов (НВФ) в настоящее время находят широкое применение

Системы навесных вентилируемых фасадов (НВФ) в настоящее время находят широкое применение

в строительной отрасли. Они применяются для нового строительства и реконструкции жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений.

Востребованность данных систем объясняется их многофункциональностью: системы навесных вентилируемых фасадов не только придают зданию выразительный архитектурный облик, но и выполняют теплозащитные функции, способствуют нормализации тепловлажностного режима здания, что достигается благодаря конструкции данных систем.

Правильное применение данных систем может способствовать реализации государственных программ по энергосбережению местного, регионального и федерального уровня и Федеральных законов (ФЗ № 261 «Об энергосбережении…)

Актуальность

Актуальность

Слайд 3

Система навесных вентилируемых фасадов включает в себя слой теплоизоляции, воздушную прослойку

Система навесных вентилируемых фасадов включает в себя слой теплоизоляции, воздушную прослойку

и облицовочный материал, который крепится к ограждающей стене с помощью специальных элементов подконструкции: кронштейнов и направляющих.

Размеры конструкции систем навесных вентилируемых фасадов в настоящее время определяются путем проведения теплотехнических, влажностных расчетов и эмпирическим путем.

Применение таких методов не обеспечивает в полной мере оптимальной пропускной способности воздушной прослойки навесных вентилируемых фасадов в условия термогравитационной конвекции.

Актуальность

Слайд 4

Цель исследования: определение пропускной способности воздушной прослойки навесных вентилируемых фасадов в

Цель исследования: определение пропускной способности воздушной прослойки навесных вентилируемых фасадов в

условиях термогравитационной конвекции для обеспечения оптимальной работы данных систем
Задачи исследования
Развить гидравлические методы расчета конструкций НВФ для определения характеристик потока в условиях термогравитационной конвекции (средней скорости, интенсивности теплопередачи, потерь напора, средней по расходу температуры) и оценить интенсивность переноса пассивной примеси (теплового потока и температуры) при термогравитационной конвекции, построить пьезометрическую линию для воздушного потока в условиях термогравитационной конвекции в воздушной прослойке.
Произвести численное моделирование плоского потока в условиях термогравитационной конвекции.
Определить направления по практическому применению результатов для принятия оптимальных проектных решений и усовершенствованию существующих конструкций НВФ.

Цели и задачи исследования

Слайд 5

Аналитические методы сводятся к описанию низкорейнольдсовых течений с помощью системы уравнений

Аналитические методы сводятся к описанию низкорейнольдсовых течений с помощью системы уравнений

движения, энергии и неразрывности:

Гидравлические методы расчета конструкций НВФ

Условия оптимальной работы конструкций:
Скорость порядка 1 м/с (следствие теории пограничного слоя);
Коэффициент теплопередачи не ниже 10 (следствие теории Эккерта) ;
Температура воздушного потока выше точки росы (условия отсутствия конденсации влаги).

Слайд 6

Полученные расчетные зависимости 1. Для средней скорости: Где: - коэффициент гидравлического

Полученные расчетные зависимости

1. Для средней скорости:

Где:

- коэффициент гидравлического трения,
- коэффициент местных

потерь давления,
L – коэффициент теплоотдачи,

-коэффициент скорости

2. Для интенсивности теплопередачи:

Где:

- толщина «пограничного слоя подъемной силы»

- коэффициент гидравлического трения,
z – расстояние по вертикали от нижней грани вентилируемой прослойки;
h – коэффициент теплоотдачи,
κ - коэффициент теплопроводности воздуха, σ - число Прандтля. Для воздуха σ=0,707.

Слайд 7

Полученные расчетные зависимости 3. Для потерь напора: Где: - коэффициент гидравлического

Полученные расчетные зависимости

3. Для потерь напора:

Где:

- коэффициент гидравлического трения,
- коэффициент местных

потерь давления,
- коэффициент местных потерь давления,

-коэффициент скорости

4. Для средней по расходу температуры:

Где:

- температура нагретой стенки

- температура холодной стенки

безразмерная координата
(отношение поперечной координаты
к толщине пограничного слоя)

Слайд 8

Пьезометрическая линия Пьезометрическая линия для воздушной прослойки Местные потери напора сосредоточены

Пьезометрическая линия

Пьезометрическая линия для воздушной прослойки

Местные потери напора сосредоточены на входе

в воздушную прослойку.
На выходе из прослойки давление равно атмосферному на отметке прослойки.
Перепад давления на входе в прослойку равен давлению тяги.
Слайд 9

Расчетная зависимость скорости потока от геометрических параметров воздушной прослойки

Расчетная зависимость скорости потока от геометрических параметров воздушной прослойки

Слайд 10

Расчетная зависимость температуры от геометрических параметров воздушной прослойки

Расчетная зависимость температуры от геометрических параметров воздушной прослойки

Слайд 11

Численное моделирование Векторы скорости (м/с) Температура (К)

Численное моделирование

Векторы скорости (м/с)

Температура (К)

Слайд 12

Зависимость скорости потока от геометрических параметров воздушной прослойки (численный эксперимент для расчетной конструкции)

Зависимость скорости потока от геометрических параметров воздушной прослойки (численный эксперимент для

расчетной конструкции)
Слайд 13

Зависимость температуры от геометрических параметров воздушной прослойки (численный эксперимент для расчетной конструкции)

Зависимость температуры от геометрических параметров воздушной прослойки (численный эксперимент для расчетной

конструкции)
Слайд 14

Узлы примыкания конструкций НВФ к цоколю: Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ

Узлы примыкания конструкций НВФ к цоколю:

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций

НВФ
Слайд 15

Пьезометрические линии при различных условияз Пьзометрическая линия зазора наветренной стороны Пьзометрическая

Пьезометрические линии при различных условияз

Пьзометрическая линия зазора наветренной стороны

Пьзометрическая линия

зазора подветренной стороны

Пьезометрическая линия для движения с большими входными потерями

Слайд 16

Эпюра скорости в вертикальном зазоре для движений с переменным по длине

Эпюра скорости в вертикальном зазоре для движений с переменным по длине

расходом

Эпюра скорости для идеальной воздушной прослойки с постоянным по длине расходом

Эпюра скорости для воздушных прослоек со спутным потоком падающим вниз (наветренная сторона, задувание холодного воздуха).

Эпюра скорости для воздушных прослоек со спутным потоком, движущимся вверх (подветренная сторона, выдувание горячего воздуха).

Слайд 17

Численное моделирование реальных конструкий Векторы скорости (м/с) Температура (К)

Численное моделирование реальных конструкий

Векторы скорости (м/с)

Температура (К)

Слайд 18

Численное моделирование реальных конструкий

Численное моделирование реальных конструкий

Слайд 19

Численное моделирование реальных конструкий

Численное моделирование реальных конструкий

Слайд 20

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ +

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ

+

Слайд 21

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ Векторы скорости (м/с) Температура (К)

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ

Векторы скорости (м/с)

Температура (К)

Слайд 22

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ

Слайд 23

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ

Направления практического примения результатов. Усовершенствование конструкций НВФ