Расчётная температура наружного воздуха

В теплотехнических расчётах, вместо средних температур, применяют так называемые расчётные температуры наружного воздуха, которые учитывают возможные отклонения от их средних значений, приводимых в справочных данных.

В аналитических расчётах мощности тепловых потоков расчётную температуру наружного воздуха (t _р) определяют, °С, как усреднённо-постоянную на протяжении всего маршрута или рассматриваемой климатической зоны с заданной надёжностью по формуле:

, (8.1)

где t _р.э.д и t _р.э.н – соответственно расчётная экстремальная дневная (по состоянию на 12 ч дня) и ночная (по состоянию на 12 ч ночи) температуры наружного воздуха для рассматриваемого месяца на маршруте перевозки, ^оС, определяемые по формуле:

, (8.2)

где t _с.э.д – среднемесячная экстремальная дневная температура наружного воздуха для рассматриваемого месяца на маршруте перевозки, °С, принимаемая по климатическим справочникам по состоянию на 12 ч дня; t _с.э.н – то же, ночная (по состоянию на 12 ч ночи), °С; Х – квантиль надёжности расчёта теплопритоков (таблица 8.3). В расчётах, выполняемых для проектных целей, надёжность Р следует принимать не ниже 0,99 либо пользоваться готовыми данными расчётных температур (см. табл. 8.1); s – среднеквадратичное отклонение температуры наружного воздуха от её среднего значения (нормальный закон распределения случайной величины), определяемое по формуле:

,

где t _мах.д – максимальная дневная температура наружного воздуха для рассматриваемого месяца на маршруте (за весь период наблюдений),°С; t _мин.н – то же, минимальная ночная, °С.

При перевозках в зимний и весенний периоды года произведение «X ×s» в формуле (8.2) принимают со знаком минус. Тем самым перевозку груза ставят в более жёсткие условия – летом и осенью теплее, а зимой и весной холоднее.

Таблица 8.3

Значения квантиля (Х) от надёжности расчёта теплопритоков (Р)

Р	Х	Р	Х	Р	Х
0,60	0,25	0,87	1,13	0,94	1,56
0,65	0,38	0,88	1,18	0,95	1,64
0,70	0,52	0,89	1,23	0,96	1,75
0,75	0,67	0,90	1,28	0,97	1,88
0,80	0,84	0,91	1,34	0,98	2,05
0,85	1,04	0,92	1,40	0,99	2,33
0,86	1,08	0,93	1,48	0,999	3,09

Если маршрут следования транспортного модуля пролегает в разных климатических зонах, то этот маршрут разбивают на участки с однородными климатическими зонами и на каждом участке определяют расчётные температуры по выше указанной схеме.

При моделировании теплообменных процессов, когда продолжительность нахождения транспортного модуля на участке менее суток, учитывают суточные колебания температуры окружающей среды (рисунок 8.1). При этом расчётную температуру наружного воздуха на любое (текущее) время суток, °С, можно определить по формуле:

, (8.3)

где Т – текущее местное время, часы суток, на которое производят расчёт температуры наружного воздуха, например, 8 ч утра; t_см– смещение по времени суток (см. рис.8.1) экстремума дневных и ночных температур относительно полудня (полуночи), принимаемое для континентального климата 1…2 ч и для мягкого климата – 3…5 ч.

Рисунок 8.1 – Суточные колебания температуры наружного воздуха

Расчётную температуру наружного воздуха за время нахождения транспортного модуля на каком-либо i -м расчётном интервале (отрезок пути с однородной климатической зоной, погрузка и т. д.) следует определять, °С, как среднее значение функции (см. формулу (8.3)) на этом интервале по времени суток (рисунок 8.2) по интегральному выражению:

(8.4)

,

где Т _{к i} – текущее местное время суток в конце i -го расчётного интервала, часы суток; Т _{н i} – то же, в начале i -го расчётного интервала, часы суток;
t _i – продолжительность нахождения транспортного модуля в i -м расчётном интервале, ч;

Рисунок 8.2 – Среднее значение функции (t _{р i}) на интервале { Т _{н i}, Т _{к i} }

Очевидно, что при увеличении t _i второе слагаемое в выражении (8.4) стремится к нулю. При t _i ³ 24 его можно не учитывать. Поэтому для условий однородной климатической зоны выражение (8.4) приобретает частный вид, приведённый в формуле (8.1).

Если известна или задана только средняя температура наружного воздуха на направлении перевозки (t _ср), то

.

Расчётная температура воздуха на грузовом фронте

Эту температуру (t _ф) используют для определения теплопритоков в вагон или контейнер за время их нахождения под грузовыми операциями. На открытых грузовых фронтах холодильников величину t _ф принимают равной расчётной температуре наружного воздуха за время погрузки(t _р.п), определяемой по формуле (8.4), т. е. t _ф = t _р.п.

При погрузке вагонов на полузакрытом грузовом фронте холодильника величину t _ф принимают равной расчётной температура воздуха внутри дебаркадера (t _д), которая будет отличаться от t _р.п (таблица 8.4).

Таблица 8.4

Дата добавления: 2015-08-13