W42. Применение показателей теплоусвоения в теплотехнике

Показатели теплоусвоения не являются свойствами материалов, потребность в их применении отсутствует.
Автор – В. В. Савенко.
Дата публикации – 13.06.2021.

В настоящее время имеются нормативные требования по обеспечению необходимых показателей теплоусвоения для разных элементов зданий. Для наружных ограждений, как оказалось, определять показатели теплоусвоения нет смысла. Но один из них – коэффициент теплоусвоения материала (КТМ) – считают физическим параметром, в силу чего область его применения распространяется на всю теплотехнику. Кроме того, показатели теплоусвоения применяют не только для процессов в наружных ограждениях. В данной статье рассмотрены потребность в этих показателях и обоснованность их применения.

Имеющиеся определения термина “теплоусвоение” невразумительны, само существование этого термина и соответствующих показателей противоречит теории, по которой известны три вида переноса теплоты (теплопроводность, конвекция, излучение) и других видов не существует.

Коэффициент КТМ по имеющимся в литературе формулам зависит не только от свойств тела. Приведены несколько показателей, от которых тоже зависит величина КТМ. В результате показано, что этот коэффициент не может считаться свойством материалов, а является функцией процесса. Дополнительным подтверждением этого является использование разных показателей усвоения теплоты при разных условиях теплопереноса.

Но если при этих условиях формулы для количества усваиваемой теплоты привести в сопоставимый вид, то они будут идентичны. В каждую из них входит комплекс, определяющий количество теплоты, и зависящий только от свойств материала. Им является известный коэффициент тепловой активности материала, другие дополнительные показатели для тех же целей не нужны.

Кроме рассмотренного коэффициента применяют также коэффициент теплоусвоения поверхности (КТП). Такого показателя в принципе не должно существовать, так как поверхность не является материальным телом и не может усваивать или отдавать теплоту. По некоторым определениям КТП не отличается от КТМ, применяется для поверхностей ограждений, а также для условных плоскостей внутри тела, где имеется только теплопроводность и других процессов переноса теплоты нет.

По другим определениям КТП представляют в виде отношения двух величин, являющихся функциями координаты и времени. Это, однако, противоречит другим зависимостям, по которым КТП функцией времени не является.

Рассматриваемые коэффициенты понадобились для определения коэффициента затухания (КЗ) температурных колебаний в ограждениях. В теории теплоустойчивости получена зависимость, в которую входят КТМ и КТП для плоскостей с разными координатами. Эта зависимость не пригодна для практических расчетов, а ее преобразование считают сложным, поэтому расчеты проводят по упрощенной методике.

Учитывая обозначенные проблемы с коэффициентами теплоусвоения и завышенные погрешности расчетов по упрощенной методике для однослойных и двухслойных ограждений, получена новая зависимость для КЗ. Она выведена из тех же исходных уравнений, в которые введен применяемый в теории колебаний коэффициент затухания. Полученная формула намного проще существующей, позволяет проводить расчеты КЗ без каких-либо упрощений. В формулу входят характеризующие данный процесс три коэффициента: теплоотдачи, теплопроводности, затухания. Все показатели хорошо известны, кроме них не нужны никакие другие, в том числе показатели теплоусвоения разных видов.

Кроме рассмотренных применяют еще показатель теплоусвоения поверхностью полов помещений (ПТПП). Этот показатель по определению должен характеризовать перенос теплоты при контакте предметов с полом помещений, но определяется по упрощенной методике аналогично коэффициентам КТМ и КТП, то есть по зависимостям, полученным для температурных волн. Таких волн в обычных помещениях не существует, а теплоперенос при контакте тел описывается другими зависимостями.

Краткий общий вывод состоит в том, что теплоусвоение как технический термин несостоятелен, а потребность в показателях теплоусвоения отсутствует.

…………………………….Полный текст

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *