Оперативная температура: определение, расчет и применение.
Operative temperature
Оперативная температура: определение, расчет и значение для оценки теплового комфорта. Узнайте о влиянии конвекции и излучения, а также об использовании эупатеоскопа.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Оперативная температура определяется как равномерная температура воображаемого чёрного тела, в котором человек обменивается тем же количеством тепла посредством излучения и конвекции, что и в реальной неоднородной среде. В некоторых источниках также используются термины "эквивалентная температура" или "эффективная температура" для описания совокупного влияния конвективного и лучистого теплообмена. При проектировании оперативная температура может быть определена как среднее арифметическое между средней температурой излучения и температурой воздуха, взвешенное по соответствующим коэффициентам теплопередачи. Прибор, используемый для оценки теплового комфорта среды с точки зрения оперативной температуры, называется эвпатеоскопом и был изобретён А. Ф. Дафтоном в 1929 году. Математически оперативная температура может быть выражена следующим образом:
Operative temperature is defined as a uniform temperature of an imaginary black enclosure in which an occupant would exchange the same amount of heat by radiation plus convection as in the actual nonuniform environment. Some references also use the terms 'equivalent temperature" or 'effective temperature' to describe combined effects of convective and radiant heat transfer. In design, operative temperature can be defined as the average of the mean radiant and ambient air temperatures, weighted by their respective heat transfer coefficients. The instrument used for assessing environmental thermal comfort in terms of operative temperature is called a eupatheoscope and was invented by A. F. Dufton in 1929. Mathematically, operative temperature can be shown as;
где:
where,
= коэффициент конвективного теплообмена,
= линейный коэффициент лучистого теплообмена,
= температура воздуха,
= средняя температура излучения.
= convective heat transfer coefficient
= linear radiative heat transfer coefficient
= air temperature
= mean radiant temperature
Или:
Or
где:
where,
= скорость воздуха,
а и имеют то же значение, что и выше. Также допустимо приближённо использовать это соотношение для людей, занимающихся преимущественно сидячей физической деятельностью (с уровнем метаболизма от 1,0 МЕТ до 1,3 МЕТ), не находящихся под прямыми солнечными лучами и не подвергающихся воздействию воздушных потоков со скоростью более 0,10 м/с (20 фут/мин). где и имеют то же значение, что и выше.
= air velocity
and have the same meaning as above. It is also acceptable to approximate this relationship for occupants engaged in near sedentary physical activity (with metabolic rates between 1.0 met and 1.3 met), not in direct sunlight, and not exposed to air velocities greater than 0.10 m/s (20 fpm). where and have the same meaning as above.
Применение
Оперативная температура используется в расчетах теплопередачи и анализе теплового комфорта в транспорте и зданиях. Большинство психометрических диаграмм, применяемых в проектировании систем ОВК, отображают только температуру сухого термометра по оси x (абсцисса), однако именно оперативная температура указана по оси x на психометрической диаграмме, представленной в стандарте ANSI/ASHRAE 55 – «Тепловые условия окружающей среды для пребывания людей».
Operative temperature is used in heat transfer and thermal comfort analysis in transportation and buildings. Most psychrometric charts used in HVAC design only show the dry bulb temperature on the x axis(abscissa), however, it is the operative temperature which is specified on the x axis of the psychrometric chart illustrated in ANSI/ASHRAE Standard 55 – Thermal Environmental Conditions for Human occupancy.