zastanawia mnie następujące zagadnienie:
mamy okno 1-warstwowe i 2-warstwowe (to drugie z powietrzem między warstwami szkła). Zakładamy konwekcyjną wymianę ciepła z otoczeniem po obu stronach okien (z jednej strony zimne otoczenie z temperaturą na minusie, z drugiej strony temperatura pokojowa). Znamy też współczynnik wymiany ciepła z powietrzem. Pytanie brzmi: czy da się analitycznie policzyć temperatury na powierzchniach zewnętrznych i na graniach warstw ? A może da radę też wyznaczyć gęstości strumieni cieplnych w tych miejscach ? Zakładam przepływ tylko w jednym kierunku. Oczywiście chodzi o porównanie tych 2 przypadków (okno 1- i 2-warstwowe).
Oto dane:
- szkło ma grubość \(\displaystyle{ 4 \ mm}\), warstwa powietrza ma grubość \(\displaystyle{ 10 \ mm}\)
- wsp. wymiany ciepła z powietrzem: \(\displaystyle{ 30 \ W/m^{2} \cdot K}\)
- temperatura po stronie zewnętrznej okien: \(\displaystyle{ -10 \ ^{\circ} C}\), po stronie wewnętrznej: \(\displaystyle{ 20 \ ^{\circ}C}\)
Załączam też schemat:
Kod: Zaznacz cały
https://imgur.com/b9boUS0
Mam wyniki z symulacji MES, ale chciałbym to też policzyć analitycznie. Czy jest to wykonalne ? Jeśli tak to jakim sposobem/gdzie szukać podobnych przykładów ? Dla okna 1-warstwowego pewnie nie ma większego problemu, ale gorzej z tym 2-warstwowym.
P.S. Powietrze w środku okna 2-warstwowego traktujemy jak ciało stałe (badamy je tylko pod kątem przewodzenia ciepła).