Інженерне обладнання будинків і споруд. Димоходи. Методи теплотехнічного та аеродинамічного розрахунків. Частина 1. Димоходи з підключенням одного теплогенератора

D_haV- зовнішній еквівалентний діаметр шахти димоходу з'єднувальної труби димоходу, м.

7.8.2.5.3 Коефіцієнт теплопередачі між димо­ходом та проходом припливного повітря для концентричних димохідних труб (ку).

Для розрахунку коефіцієнта теплопередачі між димоходом та проходом припливного повітря ДЛЯ концентричних ДИМОХІДНИХ труб kj (рису­нок 1) застосовується формула:

^кі = ;—т

а/,у W

де:

kj - коефіцієнт теплопередачі між димоходом та проходом припливного повітря ділянки ди­моходу j, Вт/(м²К);

а,у - коефіцієнт теплопередачі між димовими газами та внутрішньою поверхнею шахти ді­лянки димоходу, Вт/(м²-К);

D_hBv according to Equation (91) and Nu_BVj ac­cording to Equation (93).

^bvj is the thermal conductivity of the supply air in the connecting air supply pipe segment j, in W/(m² K);

Nu_Bvj is the Nusselt number for a reference pipe flow for connecting air supply pipe segment j;

N1^' j is the Nusselt number of the inside of the connecting air supply pipe segment y;

D_hBV is the hydraulic diameter of the connecting air supply pipe, in m;

D_hjBV is the hydraulic diameter of the inside of the connecting air supply pipe, in m;

D_haV '\s the hydraulic diameter of the outside of the flue dubt of the connecting flue pipe, in m.

7.8.2.5.3 Coefficient of heat transmissions bet­ween the flue and the air supply passage for con­centric ducts (ky).

For the calculation of the coefficient of heat transmission between the flue and the air supply passage.for concentric ducts kj (see Figure 1) the following equation shall be used:

- , Bt/(m² K) , (98)

^Dh ,

Dfia'^а a,j ' §rad '

where:

kj is the coefficient of heat transmission between the flue and the air supply passage of the chimney segmenty, in W/(m² K);

a,-y is the coefficient of heat transfer between the flue gas and the inner surface of the flue duct of the chimney segment j, in W/(m² K)

;

а_ау - коефіцієнт теплопередачі між приплив­ним повітрям та зовнішньою поверхнею шахти труби ділянки димоходу, Вт/(м² К);

D_h - внутрішній еквівалентний діаметр димо­ходу, м;

D_ha - зовнішній еквівалентний діаметр димохо­ду, м;

{1 А . .

- термічний опір шахти димоходу, \Л;

Вт/(м²-К);

S_rad - поправочний коефіцієнт для випроміню­вання від зовнішньої поверхні до внутрішної поверхні повітропроводу.

Для розрахунку ефекту випромінювання від зовнішньої поверхні димоходу до внутрішньої поверхні повітропроводу необхідно застосува­ти поправочний коефіцієнт теплопередачі kj для випромінювання з поправочним коефіцієн­том S_rad, в якому враховується значення 2.

Для ділянок димоходу, в яких температура внутрішньої стінки димоходу менша темпера­тури конденсації димових газів, необхідно вра­ховувати значення S_rad = 1.

Коефіцієнт теплопередачі на ділянці димоходу а,у обчислюється за формулою: а_а; is the coefficient of heat transfer between the supply air and the outer surface of the flue duct of the chimney segment j, in W/(m²-K);

D_h is the hydraulic diameter of the flue, in m;

D_ha is the hydraulic diameter of the outside of the flue duct, in m;

( 1 A

is the thermal resistance of the fiue duct, in )

W/(m²K);

S_rad is the correction factor for radiation from the outer surface of the flue duct to the inner surface of the air supply duct.

In order to account for the effects of radiation from the outer surface of the flue duct to the inner surface of the air supply duct the calculation of the coefficient of heat transmission k_} includes a correction factor for radiation S_rad, for which the value 2 shall he taken.

For chimney segments in which the inner wall temperature of the flue duct is always lower than the condensing temperature of the flue gas the value S_rad = 1 should be taken.

The coefficient of heat transfer in the chimney segment a_;y shall be calculated using the follo­wing equation:

де:

Чу -Л/1/.у a; і -—- -

'⁷ D_h

, Вт/(м²К),

where:

(99)

A/u,y =

V'j smooth, j

\0,67

0,0214-

(Re,°’⁸-100)

•Pr.O’⁴

n V³'⁶⁷! ^uh

I-tot J

(100)

D_h - внутрішній еквівалентний діаметр димо­ходу, м;

Nu,j- показник Нуссельта димоходу на ділянці димоходу у;

Хду - коефіцієнт теплопровідності димових газів на ділянці димоходу у, Вт/(м-К);

Коефіцієнт теплопровідності ДИМОВИХ газів Хду визначається з урахуванням температури ди­мових газів за формулами згідно з таблицями В.1 та В.8 додатка В.

Середній показник Нуссельта Л/и,у для висоти димоходу обчислюється за формулою:

D_h is the internal hydraulic diameter of the flue, in m;

Nu,j is the Nusselt number of the flue in the chimney segmenty;

Хд у is the coefficient of thermal conductivity of the flue gas in the chimney segment j, in W/(mK).

The coefficient of thermal conductivity of the flue gas Хду shall be calculated depending on the mean flue gas temperature using the equation in Annex B, Tables B.1 and B.8.

The mean Nusselt number Nu,j over the height of the chimney shall be calculated using the follo­wing equation

:

де:

D_h - внутрішній еквівалентний діаметр димо­ходу, м;

L_tot - загальна відстань з'єднувального димо­ходу від місця входу димових газів димоходу до місця виходу в димохід, м;

Рг - показник Прандтля димових газів на ді­лянці димоходу j;

Re,₇ - показник Рейнольдса димових газів на ді- лянці димоходу j;

у,у - коефіцієнт місцевого опору, що виникає внаслідок тертя для гідравлічно-нерівномірно­го потоку ділянки димоходу j (відповідно до 7.10.2);

'Vsmooth, j ~ коефіцієнт місцевого опору, що ви­никає внаслідок тертя для гідравлічно-рівно­мірного потоку ділянки димоходу j (7.10.2 для г=0).

where:

D_h is the internal hydraulic diameter of the flue, in m;

L_tot is the total length from flue gas inlet into the chimney to the chimney outlet, in m;

Pr,y is the Prandtl number of the flue gas in chim­ney segment j;

Re,у is the Reynolds number of the flue gas in chimney segment j;

\|/,y is the coefficient of the flow resistance due to friction for hydraulically rough flow of the chimney segment j (see 7.10.2);

^smooth j'^s the coefficient of the flow resistance due to friction for hydraulically smooth flow of the chimney segment j (see 7.10.2 for r = 0).

Формула застосовується для 2300 < Re,у <

The equation can be used for 2300 < Re,у <

< 10000000 та —

smooth,] ,

< 3, а також 0,6 <

< 10000000 and

smooth,]

< 3 as well as ,6 <

< Рг,у< 1,5.

Для середньої швидкості димових газів w_m у < < 0,5 м/с слід застосовувати показник Нуссель­та для w_m j= 0,5 м/с. Для показника Рейнольд­са менше 2 300 використовується показник Нуссельта для Re,у = 2300.

Показник Прандтля Рг,у обчислюється за фор­мулою:

< Pr,y< 1,5.

For mean flue gas velocity w_m ■ < 0,5 m/s, take Nusselt number appropriate to w_mj = 0,5 m/s. For Reynolds numbers below 2300, take Nusselt number appropriate to Re,у = 2300.

The Prandtl number Pr,у shall be calculated using the following equation:

p (101)

_r . - '^CP'i

⁷

Показник Рейнольдса Re,у обчислюється за The Reynolds number Re,у shall be calculated формулою: using the following equation:

_Re ' ₍₁₀₂₎

^A,j

де:

c_p j- питома теплоємність димових газів на ді­лянці димоходу, Дж/(кг К);

D_h - внутрішній еквівалентний діаметр димо­ходу, м;

w_mj - середня швидкість димових газів на ді­лянці димоходу (згідно з 7.9), м/с;

т|д у - динамічна в'язкість димових газів на ді­лянці димоходу j, Н-с/м²;

where:

с_р у is the specific heat capacity of the flue gas in the chimney segment j, in J/(kg-K);

D_h is the internal hydraulic diameter of the flue, in m;

w_mj is the mean flue gas velocity in the chimney segment /(see 7.9), in m/s;

т]д у is the dynamic viscosity of the flue gas in the chimney segment J, in N s/m²;

Хду- коефіцієнт теплопровідності димових га­зів на ділянці димоходу, Вт/(м К);

Хд j is the coefficient of thermal conductivity of the flue gas in the chimney segment j, in W/(m K);

р_т j-середня густина димових газів на ділянці р_т j is the mean density of the flue gas in the

димоходу (згідно з 7.9), кг/м³. chimney segment j (see 7.9), in kg/m³.

М/_ЄіУ =

WB.j smoothBJ

Xn ; 'NU_a j « ^aaj = -- ■ Вт/(М² К)

^uhB

n 4 • Ab разом з D_hB = -—, M , U_a +UiB

Nu_aj =0,86-

■Nu_BJ ,

\0,67 z .0,67

•0,0214-(Re°'⁸-100YPr°'⁴- 1 + -^- ^{V Bj 7 Bj} I L_Btot J

(103)

(104)

(105)

(106)

^wmB,j '^DhB 'PrnBJ i\B,j where:

Re_e у =

де:

a_ay - коефіцієнт теплопередачі між приплив­ним повітрям та зовнішньою поверхнею ділян­ки димоходуу, Вт/(м² К);

X_Sy-теплопровідність припливного повітря на ділянці димоходу j, Вт/(м К);

Nu_aj- показник Нуссельта зовнішньої сторони шахти ділянки димоходу j;

D_hB-еквівалентний діаметр повітропроводу, м;

А_в - площа перетину повітропроводу, м²;

U_iB - внутрішня окружність повітропроводу, м;

U_a - зовнішня окружність шахти димоходу, м;

D_ha - зовнішній еквівалентний діаметр шахти димоходу, м;

Nu_B j- показник Нуссельта для опорного пото­ку труби;

\\i_Bj - найбільше значення коефіцієнта тертя внутрішнього повітропроводу та зовнішньої ділянки шахти димоходу j;

WsmoothB, j ~ Коефіцієнт тертя ПРИПЛИВНОГО ПО­вітря для гідравлічно-рівномірного потоку ді­лянки шахти припливного повітря у;

Re_sy - показник Рейнольдса припливного по­вітря у повітропроводі у;

(107)

a_g j is the coefficient of heat transfer between the supply air and the outer surface of the flue duct of the chimney segment j, W/(m² K);

X_ey is the thermal conductivity of the supply air in the chimney segment j, W/(m-K);

Nu_aj is the Nusselt number for the outside of the flue duct of the chimney segmenty;

D_hB is the hydraulic diameter of the air supply duct, in m;

A_B is the cross-sectional area of the air supply duct, in m²;

U_iB is the circumference of the inside of the air supply duct, in m;

U_a is the circumference of the outside of the flue duct, in m;

D_ha is the hydraulic diameter of the outside of the flue duct, in m;

Nu_Bj is the Nusselt number for a reference pipe flow; ■

y_B j is the higher of the value of the coefficient of friction of the inside of the air supply duct and the outside of the flue duct segment y;

^VsmoothB, j'^s the coefficient of friction of the air supply for hydraulically smooth flow of the air supply duct segment j;

Re_Sy is the Reynolds number of the air supply in air supply duct segment y

;

Pr_Bj - показник Прандтля припливного повітря на ділянці повітропроводу у;

L_Btof - загальна довжина шахти припливного повітря від місця входу повітря з атмосфери до місця входу у з'єднувальний повітропровід, м;

^wmBj~ середня швидкість припливного повітря на ділянці повітропроводу у, м/с;

PmBJ ~ густина припливного повітря по всій довжині ділянки повітропроводу у, кг/м³;

г|_бу-динамічна в'язкість припливного повітря на ділянці повітропроводу у, м² с.

7.8.2.5.4 Коефіцієнт теплопередачі між прип­ливним повітрям та оточуючим повітрям для концентричних труб (kgу)

Коефіцієнт теплопередачі між припливним по­вітрям та оточуючим повітрям для концёнтрич- них труб k_B,j обчислюється за формулою:

Рґду is the Prandtl number of the supply air in air supply duct segment y;

L_Bfof is the total length of the air supply duct from the supply air inlet at the outside atmosphere to the supply air inlet of the connecting air supply pipe, in m;

w_mBj is the average velocity of the supply air in air supply duct segment y, in m/s;

p_mB У is the density of the supply air averaged over the length of the air supply duct segment y, in kg/m³;

T|_Sy is the dynamic viscosity of the supply air in air supply duct segment y, in m² s.

7.8.2.5.4 Coefficient of heat transmissions bet­ween the supply air and the ambient air for con­centric ducts (kgy)

The coefficient of heat transmission between the supply air and the ambient air k_By shall be calcula­ted using the following equation in case of con­centric ducts:

( , Bt/(m²-K) ,

108)

^a iBJ DhaB '^aaB,j

де:

k_Bj - коефіцієнт теплопередачі між приплив­ним повітрям та оточуючим повітрям для ді­лянки димоходу у, Вт/(м² К); '

^а/В,У ^- коефіцієнт теплопередачі МІЖ' прилив­ним повітрям та внутрішньою поверхнею шах­ти припливного повітря ділянки димоходу у, Вт/(м²К);

_Ш

-термічний опір повітропроводу, Вт/(м² К); в <

D_haB - еквівалентний діаметр зовнішнього по­вітропроводу, м;

D_hjB - еквівалентний діаметр внутрішнього по­вітропроводу, м; ^!

а_аЄу - коефіцієнт теплопередачі між зовнішнім повітропроводом та оточуючим повітрям.

Коефіцієнт а_/Ву обчислюється за формулою:

^DhB

where:

k_Bj is the coefficient of heat transmission between the supply air and the ambient air of chimney segmenty, in W/(m²-K);

a_jBj is the coefficient of heat transfer between the supply air and the inner surface of the air supply duct of chimney segment y, in W/(m² K);

j is the thermal resistance of the air supply duct, in W/(m² K);

D_haB is the hydraulic diameter of the outside of the air supply duct, in m;

D_hjB is the hydraulic diameter of the inside of the air supply duct, in m;

^aaBj^is the coefficient of heat transfer between the outside of the air supply duct and the ambient air.

For the calculation of a_iBj the following equation shall be used:

(109

)

т 3 Nu_{iB J} =

1-0,14-

D V³'^{6 u}ha

^DhiB j

■Nu_BJ

(110)

а D_hB згідно з формулою (104) та Nu_B у згідно з формулою (106), де:

А,_Єу-теплопровідність припливного повітря на ділянці димоходу у, Вт/(м² К);

Nu_jBj-показник Нуссельта для внутрішньої ді­лянки повітропроводу у;

Nu_Bу - показник Нуссельта для опорного пото­ку труби;