Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

ISO 10077-2:2012 Контрольный тест D.3 - ПВХ рама со стальным усилением

ISO 10077, эффективная теплопроводность, расчетное теплопропускание, поверхностное термическое сопротивление, тепловые характеристики окон

Моделирование контрольного теста "D.3. ПВХ рама со стальным усилением" из стандарта ISO 10077-2:2012*

Новый ресурс по
Теплотехническим расчетам в строительстве
www.izoterma.org

Тип задачи
Плоско-параллельная задача теплопроводности с граничными условиями конвекции.

Геометрия

эффективная ширина пути прохождения теплового потока b = 110 мм

Дано
Теплопроводность PVC, λ1 = 0.17 Вт/K·м.
Теплопроводность EPDM (этилен-пропиленовый каучук), λ2 = 0.25 Вт/K·м.
Теплопроводность изоляционной панели, λ3 = 0.035 Вт/K·м.
Теплопроводность стали λ4 = 50 Вт/K·м.

Задача:
Рассчитать эффективную (2D) теплопроводность L^2D в соответствии с ISO 10077-2:2012*.
(эталонное значение эффективной теплопроводности L^2D = 0.424 Вт/(м*К) )

Решение
Поверхностное термическое сопротивление R_s на границе контакта с воздухом обусловлено конвекционным механизмом теплообмена (в противоположность теплопроводности в месте контакта твердых тел).
Величина коэффициента конвекции обратно-пропорциональна поверхностному термическому сопротивлению:
α₂₀ = 1/0.13 Вт/(К·м²),
α₀ = 1/0.04 Вт/(К·м²).

Теплопроводность воздуха в полостях скорректирована для учета теплообмена излучением и конвективного теплообмена. Методика описана в стандарте ISO 10077-2:2012. Вычисления выполняются в приложенном к задаче файле электронных таблиц Excel.

Результаты:
Распределение температуры и теплового потока.

Эффективная теплопроводность L^2D = Поток тепла на метр глубины модели [Вт/м] / Перепад температуры [К] = 8.58 / 20 = 0.429 Вт/(м*К).
Разница между посчитанным и эталонным значением менее 3%, что соответствует требованиям стандарта ISO 10077-2:2012.

* ISO 10077-2:2012 Тепловые характеристики окон, дверей и жалюзи -- Расчет коэффициента теплопропускания. -- Часть 2: Численный метод для рам.

• Скачать файлы задачи