Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 31 = HBKN Bióứu õọử nhióỷt õọỹ hió ỷu quaớ tổồng õổồng Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 32 = HBKN 2/ CHẩ S ZILEN KRENCP : Zôilen (Hà Lan) và Kôrencốp (Nga) đề xuất chỉ số: H = f(t K , , v, t R ) để đánh giá môi trờng vi khí hậu trong điều kiện lao động bình thờng. H = 0,24(t K + t R ) + 0,1.d - 0,09.(7,8 - t K ) v . d: dung ẩm của không khí. v: vận tốc gió. Chỉ số này đánh giá đợc cả công trình dân dụng và công nghiệp nhẹ, cách nhiệt và thông gió cha tốt. Baớng 4: Chố sọỳ õaùnh giaù caớm giaùc nhióỷt theo Zọilen-Kọrencọp: H C j Mùa đông Mùa hè Rất lạnh Lạnh Hơi lạnh Dễ chịu Hơi nóng Nóng Rất nóng < 7,1 7,1 10,0 11,1 - 14,9 13,8 - 16,3 17,5 19,1 >19,1 3/ CHẩ S CặèNG ĩ NHIT BENDINH - HATS: Hai anh em Bendinh và Hats (Mỹ) đề xuất dùng chỉ số cờng độ nhiệt B = f(t K , , v, t R , M) để đánh giá chế độ vi khí hậu của mọi công trình trong mọi trờng hợp lao động: B = %100 q q q M max mh dlbx ì Baớng 5: Chố sọỳ õaùnh giaù caớm giaùc nhióỷt theo Bendinh-Hats: C j B Lạnh Dễ chịu Hơi nóng Rất nóng < 0 0 - 30% 40 - 60% 80% B là chỉ tiêu hoàn thiện nhng vẫn cha hoàn toàn sát thực vì khi mồ hôi bốc hơi không chỉ lấy nhiệt của cơ thể mà còn của cả môi trờng xung quanh. Do vậy q mh tính theo B nhỏ hơn q mh thực tế cần thải. Bổ sung điều này các nhà bác học nghiên cứu đề xuất các chỉ tiêu khác sát thực hơn. Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 33 = HBKN I I I I - - CAẽC PHặNG THặẽC TRUYệN NHIT C BAN CAẽC PHặNG THặẽC TRUYệN NHIT C BAN CAẽC PHặNG THặẽC TRUYệN NHIT C BAN CAẽC PHặNG THặẽC TRUYệN NHIT C BAN Khi coù 2 õióứm khaùc nhau trong mọi trổồỡng coù nhióỷt õọỹ khaùc nhau seợ phaùt sinh ra hióỷn tổồỹng truyóửn nhióỷt, nhióỷt seợ õi tổỡ õióứm coù nhióỷt õọỹ cao õóỳn nồi coù nhióỷt õọỹ thỏỳp. Cn cổù vaỡo õỷc õióứm vỏỷt lyù cuớa quaù trỗnh truyóửn nhióỷt seợ coù 3 phổồng thổùc truyóửn nhióỷt nhổ sau: - Truyóửn nhióỷt bũng dỏựn nhióỷt. - Truyóửn nhióỷt bũng õọỳi lổu. - Truyóửn nhióỷt bũng bổùc xaỷ. Cn cổù vaỡo tỗnh hỗnh bióỳn thión theo thồỡi gian cuớa quaù trỗnh truyóửn nhióỷt maỡ coù truyóửn nhióỷt ọứn õởnh vaỡ truyóửn nhióỷt khọng ọứn õởnh. - Truyóửn nhióỷt ọứn õởnh laỡ truyóửn nhióỷt trong õióửu kióỷn nhióỷt õọỹ mọi trổồỡng vaỡ nhióỷt õọỹ kóỳt cỏỳu khọng õọứi theo thồỡi gian. Trón thổỷc tóỳ rỏỳt ờt gỷp vỗ nhióỷt õọỹ thổồỡng thay õọứi theo tổỡng giồỡ trong ngaỡy, noù coù thóứ õuùng cho trổồỡng hồỹp muỡa õọng. Nhổng õóứ õồn giaớn trong tờnh toaùn thỗ trong 1 sọỳ trổồỡng hồỹp ngổồỡi ta cuợng coi noù laỡ ọứn õởnh. - Truyóửn nhióỷt khọng ọứn õởnh laỡ truyóửn nhióỷt trong õióửu kióỷn nhióỷt õọỹ mọi trổồỡng vaỡ kóỳt cỏỳu thay õọứi theo thồỡi gian. Quaù trỗnh naỡy hay gỷp trong thổỷc tóỳ, nhổng vióỷc tờnh toaùn rỏỳt khoù khn, nóỳu tờnh toaùn tọỳt thỗ kóỳt cỏỳu seợ õổồỹc xổớ lyù tọỳt hồn, traùnh õổồỹc nhổợng aớnh hổồớng xỏỳu do taùc õọỹng bióỳn thión cuớa õióửu kióỷn tổỷ nhión. Sổỷ phỏn bọỳ nhióỷt õọỹ trong mọỹt kóỳt cỏỳu, mọỹt gian phoỡng hay mọỹt mọi trổồỡng vỏỷt chỏỳt naỡo õoù thỗ õổồỹc goỹi laỡ trổồỡng nhióỷt. Trổồỡng nhióỷt coù thóứ laỡ 3 chióửu (nóỳu nhióỷt õọỹ bióỳn thión theo caớ 3 chióửu trong khọng gian), hai chióửu hay 1 chióửu (trổồỡng nhióỷt cuớa tổồỡng vaỡ maùi thổồỡng laỡ 1 chióửu). Nhióỷt õọỹ phỏn bọỳ trong vỏỷt thóứ coù thóứ hỗnh thaỡnh nón nhổợng trổồỡng hồỹp sau: - ổồỡng õúng nhióỷt : laỡ nhổợng õổồỡng chổùa caùc õióứm coù cuỡng nhióỷt õọỹ. - Mỷt õúng nhióỷt : Laỡ nhổợng bóử mỷt chổùa caùc õióứm coù cuỡng nhióỷt õọỹ. Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 34 = HBKN - Gradien nhióỷt õọỹ: laỡ sổỷ bióỳn thión nhióỷt õọỹ theo mọỹt phổồng naỡo õoù trong khọng gian õổồỹc xaùc õởnh trón mọỹt õồn vở daỡi: x t lim x t 0x = . 1/ PHặNG THặẽC TRUYệN NHIT BềNG DN NHIT : Truyóửn nhióỷt bũng dỏựn nhióỷt laỡ sổỷ vỏỷn õọỹng vóử nhióỷt cuớa caùc chỏỳt õióứm vỏỷt chỏỳt (phỏn tổớ, nguyón tổớ, õióỷn tổớ tổỷ do) tióỳp xuùc trổỷc tióỳp vồùi nhau taỷo nón quaù trỗnh chuyóứn õọỹng nhióỷt nng. 1 a/ Phổồng trỗnh dỏựn nhióỷt : Theo õởnh luỏỷt Furió nhióỷt truyóửn qua 1 õồn vở dióỷn tờch trong 1 õồn vở thồỡi gian tyớ lóỷ bỏỷc nhỏỳt vồùi bióỳn thión nhióỷt õọỹ: x t q = , [kcal/m 2 .h] q: cổồỡng õọỹ doỡng nhióỷt theo phổồng x. : hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt cuớa mọi trổồỡng vỏỷt chỏỳt. x t : gradien nhióỷt õọỹ cuớa mọi trổồỡng theo phổồng x. dỏỳu "-" bióứu thở doỡng nhióỷt õi tổỡ nồi coù nhióỷt õọỹ cao õóỳn nồi coù nhióỷt õọỹ thỏỳp, ngổồỹc vồùi chióửu gradien nhióỷt õọỹ. Hỗnh veợ: Cho kóỳt cỏỳu cuớa phoỡng coù nhióỷt õọỹ bóử mỷt trong T lồùn hồn nhióỷt õọỹ bóử mỷt ngoaỡi N . Ta coù: ( ) NT NT ddx t q = = = ỷt R d = : laỡ nhióỷt trồớ cuớa kóỳt cỏỳu. Luùc õoù: R q NT = laỡ phổồng trỗnh cồ baớn cuớa dỏựn nhióỷt . b/ Hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt : Hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt laỡ lổồỹng nhióỷt truyóửn qua vỏỷt coù bóử daỡy 1 õồn vở theo phổồng truyóửn nhióỷt khi sổỷ chónh lóỷch nhióỷt õọỹ laỡ 1 o C trong mọỹt õồn vở dióỷn tờch thúng goùc vồùi phổồng truyóửn nhióỷt vaỡ trong mọỹt õồn vở thồỡi gian: tgrad q = , [kcal/m.h. o C]. 1 Hióỷn tổồỹng truyóửn nhióỷt bũng dỏựn nhióỷt khọng chố xuỏỳt hióỷn trong thóứ rừn maỡ coù caớ trong thóứ loớng vaỡ thóứ khờ. Trong thóứ rừn, nhióỷt truyóửn õi chuớ yóỳu dổỷa vaỡo taùc duỷng cuớa soùng dao õọỹng cuớa caùc nguyón tổớ vaỡ phỏn tổớ, caùc õióỷn tổớ tổỷ do. Trong thóứ loớng, chuớ yóỳu dổỷa vaỡo sổỷ vỏỷn õọỹng chuyóứn dởch cuớa caùc phỏn tổớ vỏỷt chỏỳt. Truyóửn nhióỷt bũng dỏựn nhióỷt thuỏửn tuùy chố coù trong vỏỷt lióỷu õỷc lyù tổồớng. Trong vỏỷt coù lọự rọựng (hỏửu hóỳt caùc vỏỷt lióỷu xỏy dổỷng) ngoaỡi truyóửn nhióỷt bũng dỏựn nhióỷt ra noù coỡn truyóửn dổồùi hỗnh thổùc khaùc nhổng chióỳm vồùi tyớ lóỷ rỏỳt nhoớ. N T x y q d Hỗnh 1: Truyóửn nhióỷt qua kóỳt cỏỳu Giạo trçnh VI KHÊ HÁÛU Nguùn Âçnh Hún = 35 = ÂHBKÂN Hãû säú λ ca váût khäng äøn âënh m thay âäøi phủ thüc vo t trng (âäü räùng), âäü áøm, nhiãût âäü v cạch cáúu trục ca váût. • nh hỉåíng ca t trng (läù räùng): Cng loải váût liãûu, âäü räùng cng nhiãưu thç t trng cng tháúp. - Âäü räùng tàng thç λ gim. - Cng t lãû âäü räùng, váût cọ âäü räùng to thç λ cng låïn. • nh hỉåíng ca âäü áøm: ( ) W.1 o β+λ=λ λ : hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu cọ âäü áøm W%. λ o : hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu hon ton khä. β : hãû säú gia tàng dáùn nhiãût khi âäü áøm váût liãûu tàng 1%. - bã täng bt : β =0,0011. - Bã täng håi : β =0,007. • nh hỉåíng ca nhiãût âäü: ( ) t.1 ot β+λ=λ 2 λ o : hãû säú dáùn nhiãût åí 0 o C. λ t : hãû säú dáùn nhiãût åí t o C. t : nhiãût âäü ca váût liãûu. β : hãû säú nh hỉåíng ca nhiãût âäü, β≈ 0,0025 (âäúi våïi váût liãûu). • nh hỉåíng ca thnh pháưn họa hc v kêch thỉåïc phán tỉí: Trong cạc âiãưu kiãûn khạc giäúng nhau, váût liãûu cọ cáúu trục tinh thãø dáùn nhiãût mảnh hån váût liãûu cọ cáúu trục vä âënh hçnh (khong 1 âãún 2 láưn), váût liãûu vä cå dáùn nhiãût täút hån váût liãûu hỉỵu cå. 2/ PHỈÅNG THỈÏC TRUƯN NHIÃÛT BÀỊNG ÂÄÚI LỈU: Phỉång thỉïc ny thỉåìng xy ra trong mäi trỉåìng cháút lng v cháút khê. Täưn tải 2 trảng thại truưn nhiãût: nhiãût âỉåüc truưn bàòng sỉû dëch chuøn ca nhỉỵng thãø têch "mol", âäưng thåìi nhiãût âỉåüc truưn bàòng dáùn nhiãût . Sỉû tiãúp xục giỉỵa cháút khê v bãư màût kãút cáúu cọ 2 trảng thại: chy táưng v chy räúi. Khi chy táưng cạc bäü pháûn ca khäng khê chuøn dëch song song våïi màût tỉåìng, nãn theo hỉåïng thàóng gọc våïi phỉång chuøn âäüng ca khäng khê, nhiãût truưn ch úu bàòng dáùn nhiãût 3 . Khi chy räúi (låïp bãn ngoi), cạc bäü pháûn ca khäng khê dëch chuøn khäng cọ qui lût v häùn loản nãn nhiãût s âỉåüc truưn bàòng sỉû âäøi chäù ca cạc pháưn tỉí khäng khê. 2 Thnh pháưn ny thỉåìng ạp dủng trong Thäng giọ, cn trong VLKT nhiãût âäü khäng låïn (t=0-70 o C) nãn thnh pháưn ny khäng âỉåüc chụ trng vç β t nh. 3 Chiãưu dy ca táưng biãn giåïi ráút mng, täúc âäü khäng khê cng låïn, bãư màût kãút cáúu cng nhàơn thç chiãưu dy låïp chy táưng δ cng bẹ. Giạo trçnh VI KHÊ HÁÛU Nguùn Âçnh Hún = 36 = ÂHBKÂN Trong pháưn chy táưng, nhiãût lỉåüng truưn âi gàûp phi tråí lỉûc ráút låïn, cn pháưn chy räúi tråí lỉûc ráút nh, do âọ trong pháưn chy táưng nhiãût gim ráút nhanh. a/ Phỉång trçnh truưn nhiãût cå bn ca phỉång thỉïc âäúi lỉu: ( ) τ−α= k,lâ t q , [kcal/m 2 h] q : cỉåìng âäü dng nhiãût trao âäøi bàòng âäúi lỉu. t l,k : nhiãût âäü mäi trỉåìng lng hồûc khê tiãúp xục våïi bãư màût kãút cáúu [ o C]. τ : nhiãût âäü ca bãư màût kãút cáúu [ o C]. α â : hãû säú trao âäøi nhiãût bàòng âäúi lỉu [kcal/m 2 h o C], biãøu thë lỉåüng nhiãût truưn qua 1 âån vë diãûn têch trong 1 âån vë thåìi gian khi cọ sỉû chãnh lãûch nhiãût âäü giỉỵa bãư màût kãút cáúu v khäng khê l 1 o C. b/ Hãû säú trao âäøi nhiãût âäúi lỉu: Hãû säú ny phủ thüc vo ráút nhiãưu úu täú nhỉ: täúc âäü chuøn âäüng ca khäng khê, hiãûu säú giỉỵa nhiãût âäü khäng khê v bãư màût kãút cáúu, vë trê v trảng thại bãư màût kãút cáúu. • Âäúi lỉu tỉû do 4 : ( ) t f âl ∆=α → tra bng. - Âäúi våïi táúm âỉïng: 25 , 0 âl t . 7 , 1 ∆=α - Âäúi våïi táúm nàòm ngang, bãư màût trao âäøi nhiãût quay lãn trãn: 25 , 0 âl t . 15 , 2 ∆=α - Âäúi våïi táúm nàòm ngang, bãư màût trao âäøi nhiãût quay xúng dỉåïi: 25 , 0 âl t . 13 , 1 ∆=α ∆t : chãnh lãûch nhiãût âäü giỉỵa bãư màût v khäng khê xung quanh, [ o C]. • Âäúi lỉu cỉåỵng bỉïc 5 : ( ) v f âl =α → tra bng. Cọ thãø xạc âënh theo cäng thỉïc: 2 , 0 8 , 0 8 , 0 âl l . . v . . 032 , 0 −− υλ=α λ : hãû säú dáùn nhiãût ca khäng khê , [kcal/m.h. o C]. υ : hãû säú nhåït âäüng hc ca khäng khê , [m 2 /s]. v : täúc âäü chuøn âäüng ca khäng khê , [m/s]. l : kêch thỉåïc xạc âënh ca táúm tỉåìng, tỉïc l âäü di ca bãư dc theo chiãưu chuøn âäüng ca khäng khê , [m]. Trong xáy dỉûng, ngỉåìi ta thỉåìng dng cäng thỉïc: ω− +ω=α 91 , 1 656 , 0 âl e . 25 , 3 . 31 , 6 4 Do chãnh lãûch nhiãût âäü dáùn tåïi chãnh lãûch ạp sút giỉỵa pháưn nọng v pháưn lảnh ca khäng khê. 5 Do tạc dủng ca ngoải lỉûc (giọ, båm, quảt). τ q t l,k δ Hçnh 2: Truưn nhiãût âäúi lỉu Giạo trçnh VI KHÊ HÁÛU Nguùn Âçnh Hún = 37 = ÂHBKÂN 3/ PHỈÅNG THỈÏC TRUƯN NHIÃÛT BÀỊNG BỈÏC XẢ: Báút cỉï mäüt váût thãø no khi cọ nhiãût âäü låïn hån âäü khäng tuût âäúi âãưu phạt ra bỉïc xả nhiãût. 6 Tênh cháút ca tia nhiãût cng giäúng nhỉ tia quang, chụng chè khạc nhau vãư âäü di bỉåïc sọng. Khi nàng lỉåüng bỉïc xả nhiãût truưn âãún mäüt váût báút k, mäüt pháưn bë háúp thủ, mäüt pháưn phn xả lải, cn mäüt pháưn xun qua. - Nãúu nàng lỉåüng nhiãût hon ton bë phn xả, gi l váût tràõng tuût âäúi. - Nãúu nàng lỉåüng nhiãût hon ton bë háúp thủ, gi l váût âen tuût âäúi - Nãúu nàng lỉåüng nhiãût hon ton xun qua, gi l váût trong sút tuût âäúi. Trong thỉûc tãú, váût åí dảng trung gian ca 3 dảng trãn, gi l váût xạm. Qua nghiãn cỉïu cho tháúy, kh nàng bỉïc xả ca váût liãûu t lãû thûn våïi kh nàng háúp thủ ca nọ. Vç váûy váût âen l váût cọ nàng lỉåüng bỉïc xả låïn nháút. Bãn cảnh âọ, cỉåìng âäü bỉïc xả cn phủ thüc ráút nhiãưu vo nhiãût âäü bãư màût ca váût bỉïc xả. Nhiãût lỉåüng bỉïc xả ca mäüt âån vë diãûn têch ca váût trong mäüt âån vë thåìi gian âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc ca âënh lût Stefan-Bolzman sau: 4 100 T .Cq = 7 q : cỉåìng âäü nhiãût bỉïc xả , [kcal/m 2 .h] C : hãû säú bỉïc xả , 4 o 2 100 K .h.m/kcal 8 T : nhiãût âäü tuût âäúi [ o K]. Khi 2 váût bỉïc xả tåïi nhau s âỉåüc tênh toạn nhỉ sau: - Lỉåüng nhiãût bỉïc xả tỉì váût 1 truưn tåïi váût 2 : 21 4 2 4 1 121 . 100 T 100 T F'.CQ −− ψ − = - Lỉåüng nhiãût bỉïc xả tỉì váût 2 truưn tåïi váût 1: 6 Trong cäng trçnh kiãún trục, dỉåïi trảng thại nhiãût bçnh thỉåìng thç nàng lỉåüng bỉïc xả ch úu l cạc tia nhiãût cọ bỉåïc sọng 0,8- 40µ. 7 Cäng thỉïc ny thỉûc cháút chè âụng cho váût âen , nhỉng thỉûc nghiãûm cho tháúy cọ thãø ạp dủng cho váût xạm. 8 Hãû säú bỉïc xả ca váût âen : C o =4,9. Ca váût xạm thç nh hån. Vê dủ: - khäúi gảch xáy trạt vỉỵa: C=4,66. - khäúi gảch xáy khäng trạt: C=4,36. - Gäù säưi bo nhàơn : C=4,44. q f q â q x Hçnh 3: Bỉïc xả nhiãût . trờng vi khí hậu trong điều kiện lao động bình thờng. H = 0,24(t K + t R ) + 0,1.d - 0,09.(7,8 - t K ) v . d: dung ẩm của không khí. v: vận tốc gió. Chỉ số này đánh giá đợc cả công trình. 16,3 17 ,5 19,1 >19,1 3/ CHẩ S CặèNG ĩ NHIT BENDINH - HATS: Hai anh em Bendinh và Hats (Mỹ) đề xuất dùng chỉ số cờng độ nhiệt B = f(t K , , v, t R , M) để đánh giá chế độ vi khí hậu của. ( ) t f âl ∆=α → tra bng. - Âäúi våïi táúm âỉïng: 25 , 0 âl t . 7 , 1 ∆=α - Âäúi våïi táúm nàòm ngang, bãư màût trao âäøi nhiãût quay lãn trãn: 25 , 0 âl t . 15 , 2 ∆=α - Âäúi våïi táúm nàòm ngang,