Математическое моделирование теплового состояния здания

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Октября 2012 в 16:48, курсовая работа

Краткое описание

Под математической моделью понимают саму математическую формулировку задачи (совокупность уравнений, описывающих исследуемое явление и условия однозначности, отражающие частные особенности протекания исследуемого явления). Чем полнее и точнее модель описывает изучаемое явление, тем она сложнее и тем труднее решить уравнения, которые эту модель отражают. Однако, это нисколько не уменьшает важности математического эксперимента, так как он позволяет получить достаточно точные результаты для таких явлений, которые невозможно воспроизвести средствами натурального эксперимента (исследование процессов в плазме, термоядерных реакторах и др.).

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………... …3
1. Математическое моделирование теплового состояния здания………………..4
1.1. Тепловой баланс помещения………………………………………………4
1.2. Расчет массового теплоносителя системы отопления здания…………….8
1.3. Расчет массового расхода инфильтрирующегося воздуха………………..9
1.4.Расчет массового расхода воздуха, требуемого для вентиляции
помещения………………………………………………………………......10
1.5.Расчет граничных условий теплообмена внутренних и наружных
поверхностей ограждающих конструкций здания……………………….10
1.5.1. Теплоотдача внутренних поверхностей при свободной
конвекции……….……………………………………………………10
1.5.2. Теплоотдача внешних (наружных) поверхностей………………….11
1.5.3. Расчет коэффициента теплоотдачи остекленных проемов………13
1.6. Программа расчета теплового состояния здания………………………..14
2. Исследование зависимости теплового состояния здания от температуры
наружного воздуха………………………………………………………………17
3. Исследование зависимости теплового состояния здания от скорости и
направления ветра………………………………………………………………23
4. Сравнительный анализ результатов исследования теплового состояния
здания с помощью математической модели с результатами физического
эксперимента……………………………………………………………………..32
5. Исследование зависимости теплового состояния здания от мощности
отопительных приборов…………………………………………………………36
Заключение………………………………………………………………………….42
Библиографический список………………………………………………………..43

Содержимое работы - 1 файл

КУРСАЧ ММТЭП.docx

— 550.86 Кб (Скачать файл)

 

Рис.5.2. График зависимости tвн = f(tн) при различных значениях коэффициента мощности отопительных приборов для кабинета 1

 

 

Таблица 5.3.

Значение температуры  внутреннего воздуха в зависимости от значения температуры наружного воздуха и мощности отопительных приборов для архива

Температура наружного воздуха tн, °С

Коэффициент мощности отопительных приборов

 

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

-5

25,08

25,2

25,37

25,53

25,68

25,8

26,22

26,43

26,63

27,12

27,8

-10

24,05

24,34

24,6

24,88

25,14

25,36

25,6

25,84

26,07

26,82

27,4

-15

23,12

23,5

23,9

24,29

24,67

25

25,35

25,7

26,02

26,5

26,92

-20

21,96

22,55

23,11

23,66

24,18

24,65

25,14

25,61

25,99

26,37

26,65

-25

20,84

21,6

22,44

23,24

23,81

24,44

25,07

25,55

25,94

26,29

26,51

-30

19,22

20,79

21,67

22,49

23,39

24,17

24,95

25,44

25,84

26,24

26,5


 

Рис.5.3. График зависимости tвн = f(tн) при различных значениях коэффициента мощности отопительных приборов для архива

 

Таблица 5.4.

Значение температуры  внутреннего воздуха в зависимости от значения температуры наружного воздуха и мощности отопительных приборов для кабинета 2

Температура наружного воздуха tн, °С

Коэффициент мощности отопительных приборов

 

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

-5

24,18

24,28

24,37

24,46

24,55

24,63

24,72

24,81

24,89

24,97

25,06

-10

22,88

23,02

23,15

23,28

23,41

23,54

23,66

23,79

23,91

24,04

24,09

-15

21,42

21,75

21,91

22,09

22,26

22,43

22,6

22,77

22,94

23,1

23,26

-20

20,11

20,34

20,57

20,8

21,03

21,25

21,47

21,7

21,9

22,12

22,25

-25

18,52

19

19,27

19,56

19,85

20,13

20,4

20,68

20,95

21,21

21,47

-30

17,11

17,47

17,83

18,18

18,52

18,86

19,19

19,52

19,85

20,18

20,42


 

Рис.5.4. График зависимости tвн = f(tн) при различных значениях коэффициента мощности отопительных приборов для кабинета 2

7. Проанализируем полученные результаты: исследуя зависимость теплового состояния четырех помещений второго этажа (проректор, кабинет 1, архив, кабинет 2), принадлежащих разным фасадам здания главного учебного корпуса УлГТУ, от мощности отопительных приборов наблюдаем следующее: чем меньше мощность отопительных приборов, тем ниже опускается температура внутри помещения при снижении температуры наружного воздуха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В результате выполнения курсовой работы была определена зависимость  теплового состояния четырех помещений первого этажа, принадлежащих  разным фасадам здания главного учебного корпуса УлГТУ от температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, мощности отопительных приборов, а также был проведен сравнительный анализ результатов исследования теплового состояния здания с помощью математической модели с результатами физического эксперимента.

Исследуя зависимость  теплового состояния четырех  помещений второго этажа (проректор, кабинет 1, архив, кабинет 2), принадлежащих разным фасадам здания главного учебного корпуса УлГТУ, от температуры наружного воздуха, наблюдаем прямую зависимость температуры внутри помещения от температуры наружного воздуха для всех помещений. Уменьшение температуры наружного воздуха при постоянных направлении и скорости ветра приводит к равномерному уменьшению температуры внутри помещения.

Исследуя зависимость  теплового состояния помещений  здания главного учебного корпуса УлГТУ  от скорости и направления ветра  при реальном графике центрального качественного регулирования, наблюдали  зависимость температуры внутри помещения от изменения внешних  условий.

Исследуя зависимость теплового  состояния помещений здания главного учебного корпуса УлГТУ от мощности отопительных приборов наблюдаем, что чем меньше мощность отопительных приборов, тем ниже опускается температура внутри помещения при снижении температуры наружного воздуха.

Сравнивая результаты исследования теплового состояния здания с помощью математической модели с результатами физического эксперимента наблюдаем небольшое отклонение, в среднем оно составило 0,82°С. Исходя из этих результатов можно сделать вывод, что математическая модель теплового состояния здания главного корпуса УлГТУ адекватна и пригодна для анализа теплового состояния помещений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1. Ртищева, А.С. Методы  моделирования теплоэнергетических  процессов: методические указания  к лабораторным работам по  дисциплине: «Методы моделирования  теплоэнергетических процессов»  для студентов дневной формы  обучения специальности 14010465  «Промышленная теплоэнергетика» / сост. А. С. Ртищева. – Ульяновск,  УлГТУ, 2007. – 53 c.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Информация о работе Математическое моделирование теплового состояния здания