Средняя лучистая температура

Измерение

MRT можно оценить с помощью термометр с черным шаром. Термометр с черным шаром состоит из черного шара, в центре которого помещен датчик температуры, такой как колба ртутного термометра, термопара или датчик сопротивления. Теоретически земной шар может иметь любой диаметр, но, поскольку формулы, используемые для расчета средней радиационной температуры, зависят от диаметра земного шара, диаметр равен 0,15. метры (5.

9 в), указанные для использования с этими формулами, обычно рекомендуется. Чем меньше диаметр земного шара, тем больше влияние температуры и скорости воздуха, что приводит к снижению точности измерения средней лучистой температуры. Чтобы внешняя поверхность шара поглощала излучение от стенок корпуса, поверхность шара должна быть затемнена либо с помощью электрохимического покрытия, либо, в более общем случае, с помощью слоя матово-черного цвета. краска.[1]Этот термометр фактически измеряет глобальную температуру (GT), стремясь к тепловому балансу под действием конвекции и излучения, исходящего от различных источников тепла в корпусе.

Благодаря этому принципу знание GT позволяет определить среднюю радиационную температуру MRT.[1]Согласно стандарту ISO 7726 наиболее часто используемое уравнение (принудительная конвекция) выглядит следующим образом:

MрТ=[(граммТ 273)4 1.1⋅108⋅vа0.6ε⋅D0.4(граммТ−Та)]1/4−273{ Displaystyle MRT = left [ left (GT 273 right) ^ {4} { frac {1.1 cdot 10 ^ {8} cdot v_ {a} ^ {0,6}} { varepsilon cdot D ^ {0.4}}} (GT-T_ {a}) right] ^ {1/4} -273}

куда:

MрТ{ displaystyle MRT} – средняя лучистая температура (° C);
граммТ{ displaystyle GT}     температура земного шара (° C);
vа{ displaystyle v_ {a}}        – скорость воздуха на уровне земного шара (м / с);
ε{ displaystyle varepsilon}         – коэффициент излучения земного шара (без измерения);
D{ displaystyle D}        диаметр земного шара (м);
Та{ displaystyle T_ {a}}       – температура воздуха (° C);
Про анемометры:  Котлы отопления на жидком топливе: виды, как выбрать, лучшие модели

А для стандартного глобуса (D = 0,15 м, ε{ displaystyle varepsilon} = 0.95):MрТ=[(граммТ 273)4 2,5⋅108⋅vа0,6(граммТ−Та)]1/4−273{ displaystyle MRT = left [ left (GT 273 right) ^ {4} 2,5 cdot 10 ^ {8} cdot v_ {a} ^ {0,6} (GT-T_ {a }) right] ^ {1/4} -273}

На измерение влияет движение воздуха, поскольку измеряемая GT зависит как от конвекции, так и от переноса излучения. За счет эффективного увеличения размера колбы термометра коэффициент конвективной передачи уменьшается, а влияние излучения пропорционально увеличивается.

Более того, поскольку MRT определяется по отношению к человеческому телу, форма датчика также имеет значение. Сферическая форма земного термометра дает разумное приближение к сидящему человеку; для людей, которые стоят, земной шар в неоднородной среде излучения переоценивает излучение от пола или потолка, поэтому эллипсоидный датчик дает лучшее приближение.[5]

При использовании термометра с черным шаром необходимо соблюдать несколько других мер предосторожности в зависимости от условий измерения. Кроме того, существуют различные методы измерения, такие как двухсферный радиометр и датчик постоянной температуры воздуха.[1]

Расчет

Есть разные способы оценить среднюю лучистую температуру, применяя ее определение и используя уравнения для ее расчета, или измеряя ее с помощью определенных термометров или датчиков.

Поскольку количество лучистого тепла, потерянного или полученного человеческим телом, представляет собой алгебраическую сумму всех лучистых потоков, которыми обмениваются его открытые части с окружающими источниками, MRT можно рассчитать на основе измеренной температуры окружающих стен и поверхностей и их положения относительно человек.

Следовательно, необходимо измерить эти температуры и угловые коэффициенты между человеком и окружающими поверхностями.[1]Большинство строительных материалов имеют высокий коэффициент излучения ε, поэтому все поверхности в комнате можно считать черными.

Используется следующее уравнение:[1][5]

MрТ4=Т14Fп−1 Т24Fп−2 … Тп4Fп−п{ displaystyle MRT ^ {4} = T_ {1} ^ {4} F_ {p-1} T_ {2} ^ {4} F_ {p-2} … T_ {n} ^ {4 } F_ {pn}}

Про анемометры:  21Какие краны должны быть снабжены прибором (анемометром), автоматически включающим звуковой сигнал при достижении скорости ветра, указанной в паспорте для рабочего состояния крана? | Тестсмарт

куда:

MрТ{ displaystyle MRT}  – средняя температура излучения;
Тп{ displaystyle T_ {n}}        – температура поверхности “n”, в Кельвинс;
Fп−п{ displaystyle F_ {p-n}}   коэффициент угла между человеком и поверхностью “n”.

Если существует относительно небольшая разница температур между поверхностями корпуса, уравнение можно упростить до следующей линейной формы:[1][5]

MрТ=Т1Fп−1 Т2Fп−2 … ТпFп−п{ displaystyle MRT = T_ {1} F_ {p-1} T_ {2} F_ {p-2} … T_ {n} F_ {p-n}}

Эта линейная формула дает более низкое значение MRT, но во многих случаях разница небольшая.[1]

Как правило, угловые факторы трудно определить, и они обычно зависят от положения и ориентации человека. Кроме того, этот метод становится сложным и трудоемким, поскольку количество поверхностей увеличивается и они имеют сложные формы. В настоящее время нет возможности эффективно собрать эти данные. По этой причине более простой способ определить MRT – измерить его с помощью определенного термометра.

Рекомендации

  1. ^ абcdежграммчас«ISO 7726. Эргономика тепловой среды – Прибор для измерения физических величин». Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. Ноябрь 1998 г.
  2. ^Фангер, П.О. (1970). Тепловой комфорт: анализ и применение в экологической инженерии. Нью-Йорк: Макгроу Хилл.
  3. ^Мацаракис, Андреас. Оценка и расчет средней радиационной температуры в городских сооружениях.
  4. ^Макинтайр и Гриффитс, Д.А. и И.Д. (1972). Реакция субъекта на лучистую и конвективную среду.
  5. ^ абcОсновы руководства ASHRAE, 2009 г., ASHRAE, Inc., Атланта, Джорджия.
Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector