сечения сосудов могут изменяться от 0,1 до 35 см через 0,2 сж , т. е. в 350 раз. Высоты уровней воды можно изменять от О до 50 см. Гидравлические сопротивления собираются из специальных трубок, расположенных внизу секций: малые трубки с сопротивлениями от 0,05 до 1,2 мин/см с интервалами 0,01; большие трубки с сопротивлениями от 0,5 до 10 мин/см с интервалами 0,1.

Для моделирования граничных условий имеются специальные устройства (справа на рис. 36), состоящие из подвижных по вертикали сосудов и барабанов, вращающихся от часового механизма со скоростью 10 мм/мин по окружности. Линии изменения температуры воздуха вычерчиваются на миллиметровой бумаге в соответствующем масштабе, которая надевается на барабаны. Изменения температуры воздуха моделируются изменением высоты подвижных сосудов, вращением маховичков, расположен-ных под барабанами. Высота сосудов изменяется соответственно кривым на барабанах по специальным указателям, связанным с вращением маховичков.

Для возможности фиксации температур (уровней воды в сосудах) в определенные моменты времени гидроинтегратор имеет специальное приспособление, дающее возможность одновременно перекрыть все краны между сосудами, что прекращает процесс перетекания воды и дает возможность записать показания всех пьезометрических трубок.

Гидроинтегратор В. С. Лукьянова является универсальным прибором, дающим возможность моделировать самые разнооб* разные случаи теплопередачи, в том числе и такие, когда происходит выделение скрытой теплоты, например, процессы замерзания или оттаивания грунтов или влажных материалов, выделения тепла при твердении бетонов и пр., для чего в интегратор вводятся дополнительные специальные приспособления.

3. ТЕПЛОУСВОЕНИЕ

В строительной теплотехнике большое значение имеют вопросы, связанные с периодическими колебаниями температур и тепловых потоков (воздействие солнечной радиации, суточные изменения температуры наружного воздуха, периодическая топка печей).

Свойство поверхности ограждения в большей или меньшей степени воспринимать тепло при периодических колебаниях теплового потока или температуры воздуха называется теплоусвое-нием. Понятие о теплоусвоении было введено О. Е. Власовым в разработанную им теорию теплоустойчивости ограждений и использовано проф. Л. А. Семеновым для решения вопросов о колебании температуры воздуха в помещениях при неравномерной отдаче тепла отоплением.

О. Е. Власов принял, что колебания тепловых потоков и температур являются гармоническими, т. е. происходят по закону

синусоиды, в большинстве случаев это близко к действительным условиям; так, например, кривая теплоотдачи во времени кирпичных печей при периодической- топке их близка к синусоиде. В случаях, когда фактическая кривая колебаний теплового потока значительно отличается от синусоиды, она по правилам гармонического анализа может быть разложена на ряд синусоид, после чего колебания температуры, вызываемые отдельными си-

Рис. 37. Колебания теплового потока и температуры внутренней поверхности ограждения

Запазды Вание температурных колебании

л

нусоидами, суммируются с учетом сдвига фаз колебания отдельных синусоид.

Предположим, что количество тепла Q ккал\м -ч, воспринимаемого внутренней поверхностью ограждения, при неравномерной отдаче тепла отоплением изменяется во времени по синусоиде с периодом Z, равным периоду колебания отдачи тепла отоплением. Графически колебание величины Q изображено на рис. 37. Прямая линия Qz—Qz выражает средний тепловой поток, проходящий через 1 ограждения в 1 за период времени Z часов. Величина Qz равна:

Ro

где в —среднее значение температуры внутреннего воздуха за лериод времени Z.

Величина максимального повышения или понижения теплового потока против среднего его значения носит название амплитуды колебания теплового потока Aq. Таким образом, тепловой поток колеблется в пределах от максимального значения его макс = Qz+ Q, что соответствует максимальной отдаче тепла отопительным прибором, до минимального его значения Qmiih = = Qz—Aq, что соответствует наименьшей отдаче тепла отопительным прибором. Величина Aq может быть выражена как часть от среднего расхода тепла, т. е. AQ = mQz, где m — отвлеченное число, которое при колебаниях отдачи тепла отоплением зависит исключительно от свойств отопительного прибора и называется коэффициентом неравномерности отдачи тепла отоплением.

3 К- Ф. Фокин113

Чем равномернее будет отдача тепла отопительными системами, тем меньше будет величина т, а следовательно, и Aq. В пределе при т = 0 Aq также будет равно нулю и тепловой поток будет стационарным. Значения т для различных видов отопления приведены далее в табл. 11.

Колебания величины теплового потока, проходящего через ограждение, вызывают в свою очередь колебания температуры на внутренней поверхности ограждения. Эти колебания будут происходить также по синусоиде и с тем же периодом Z, но запаздывать во времени (нижняя кривая на рис. 37).

Запаздывание колебаний температуры на внутренней поверхности ограждения выразится в том, что в то время как величина теплового потока достигла своего минимума и начала увеличиваться, температура на внутренней поверхности ограждения продолжает еще некоторое время понижаться, пока достигнет своего минимума. Такое же отставание будет при достижении тепловым потоком своего максимума.

Прямая линия Тв—Тв изображает среднюю величину температуры внутренней поверхности ограждения за период времени Z. Это есть температура, соответствующая стационарному тепловому потоку при данных температурах внутреннего в и наружного /н воздуха, и определяется по формуле (27). Величина максимального повышения или понижения температуры на внутренней поверхности ограждения против ее среднего значения носит название амплитуды колебания температуры внутренней поверхности Ах . Таким образом, температура внутренней поверхности ограждения колеблется в пределах от ее максимального значения

Тмакс = Тв+ т; ДО МИНИМаЛЬНОГО TMini = tB—Ах . ВсЛИЧИНа Ах За-

висит от амплитуды колебания теплового потока Aq, периода колебания Z и теплотехнических свойств самого ограждения.

Отношение величины амплитуды колебания теплового потока Aq к величине амплитуды колебания температуры на внутренней поверхности ограждения Ах носит название коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности ограждения Ув- Таким образом:

У. =(46)

Коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности зависит от периода колебания теплового потока Z, а главным образом от теплотехнических свойств самого ограждения и является важной характеристикой ограждения в отношении воздействия на него периодических колебаний температуры и теплового потока. Эта величина представляет собой максимальное изменение амплитуды колебания теплового потока, воспринимаемого внутренней поверхностью ограждения, при амплитуде колебания температуры ее, равной 1°, и имеет размерность ккал/м -ч-град,