Экспериментальное определение коэффициента поверхностного теплообмена нестационарным методом
- Авторы: Самарин О.Д.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
- Выпуск: № 3 (2025)
- Страницы: 64-67
- Раздел: СТАТЬИ
- URL: https://jdigitaldiagnostics.com/0044-4472/article/view/679481
- DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2025-3-64-67
- ID: 679481
Цитировать
Аннотация
Актуальность исследования связана с необходимостью обеспечения максимальной точности определения коэффициентов теплообмена на поверхностях ограждений и других объектов при обеспечении расчетных параметров внутреннего климата в помещениях зданий в условиях действия Закона РФ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и СП 50.13330.2024 «СНиП 23-02–2003 Тепловая защита зданий». Предметом исследования является зависимость коэффициента поверхностного теплообмена от безразмерной избыточной температуры для тела с высокой эффективной теплопроводностью и однородным температурным полем при его остывании в неограниченном воздушном объеме в условиях теплоотвода преимущественно за счет естественной конвекции. Цель исследования состоит в получении приближенного аналитического выражения данной зависимости, подтвержденного результатами натурных экспериментов, позволяющего осуществлять более точный расчет коэффициентов внутреннего теплообмена в помещении, особенно при нестационарном режиме. Задача исследования – построение упрощенной математической модели процесса остывания тела в воздушном объеме; выявление основных факторов, влияющих на коэффициент теплообмена на поверхности тела; получение необходимых числовых коэффициентов в формулах, связывающих искомые и исходные параметры. Использовано математическое описание процесса понижения температуры тела с течением времени при постоянном коэффициенте наружного теплообмена и в случае его степенной зависимости от текущей разности температуры между поверхностью тела и воздухом, позволяющее выбрать вид зависимости и подобрать числовые коэффициенты в ней на основе сопоставления с экспериментальными замерами температуры в процессе остывания тела с помощью цифрового термометра для известных моментов времени. Представлены результаты экспериментальных измерений остывания двух объектов – со значительной и незначительной долей лучистой составляющей в общем теплообмене. Показано, что даже при существенном преобладании конвективного теплообмена расчет процессов остывания с достаточной для инженерной практики точностью в большинстве случаев может быть произведен без учета изменения коэффициента теплообмена. Изложение проиллюстрировано числовыми и графическими примерами.
Полный текст

Об авторах
О. Д. Самарин
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: samarin-oleg@mail.ru
канд. техн. наук
Россия, 129337, г. Москва, Ярославское ш., 26Список литературы
- Rafalskaya T. Safety of engineering systems of buildings with limited heat supply // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021, p. 012049. EDN: BUBPXG. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1030/1/012049
- Belous A.N., Kotov G.A., Belous O.E., Garanzha I.M. Calculation of heat resistance of external enclosing structures with heat-conducting inclusions // Magazine of Civil Engineering. 2022. 113 (5). Article No. 11313.
- Bilous I.Yu., Deshko V.I., Sukhodub I.O. Building energy modeling using hourly infiltration rate // Magazine of Civil Engineering. 2020. No. 4 (96), pp. 27–41. EDN: MFVSMT. https://doi.org/10.18720/MCE.96.3
- Кустов Б.О., Бальчугов А.В., Бадеников А.В., Герасимчук М.В., Захаров К.Д. Экспериментальные исследования перспективных способов интенсификации теплопередачи в трубчатом теплообменнике // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. Т. 331. № 3. С. 174–183. EDN: SAPJIA. https://doi.org/10.18799/24131830/2020/3/2560
- Кошелев С.В., Сластихин Ю.Н., Ейдеюс А.И. Сравнительные расчеты коэффициента теплоотдачи при кипении хладагентов в трубах // Вестник Международной академии холода. 2020. № 2. С. 65–72. EDN: HSTHHM. https://doi.org/10.17586/1606-4313-2020-19-2-65-72
- Зинуров В.Э., Дмитриев А.В., Шарипов И.И., Галимова А.Р. Экспериментальное исследование теплообмена от парогазовой смеси при передаче тепла через ребристую поверхность // Вестник Тюменского государственного университета. Физикоматематическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2021. Т. 7. № 2 (26). С. 60–74. EDN: YUHTEG. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2021-7-2-60-74
- Богословский В.Н. Строительная теплофизика. СПб.: АВОК СЕВЕРО-ЗАПАД, 2006. 400 с.
- Самарин О.Д., Клочко А.К. Численные и приближенные методы в задачах строительной теплофизики и климатологии. М.: МИСИ-МГСУ, 2021. 96 с. EDN: VAPFTA
- Самарин О.Д. Экспериментальное подтверждение теоретических зависимостей для температуры воздуха в помещении при автоматическом регулировании климатических систем // Известия вузов. Строительство. 2021. № 1. С. 37–42. EDN: ECAOEI. https://doi.org/10.32683/0536-1052-2021-745-1-31-42
- Самарин О.Д., Петренко А.Д., Коваленко С.В. Экспериментальная проверка теоретического моделирования начального разогрева помещения // Сантехника. Отопление. Кондиционирование. 2024. № 2. С. 52–54. EDN: WPDTCL
Дополнительные файлы
