Архитектурно-строительная аэродинамика

метки: Аэродинамика, Строительный, Давление, Движение, Здание, Напор, Поток, Высота

Архитектурно-строительная аэродинамика — Конспект Лекций, раздел Философия, Механика При Возведении Зданий Строители Сталкиваются С Воздействием В…

При возведении зданий строители сталкиваются с воздействием ветра — с так называемыми ветровыми нагрузками. Потоки воздуха обтекают здания, сооружения, строительные механизмы (краны и т.д.) и стремятся опрокинуть их. При ветре на поверхности домов возникают зоны повы­шенного и пониженного давления, что может привести к продавливанию ограждающей кон­струкции или к её отрыву. При сильных ветрах срывает крышу или отдельные её элементы. Перепад давлений с разных сторон дома приводит к сквознякам в помещениях через окна, балконные двери и даже через стены. Рассмотрим аэродинамическую суть этих явлений.

При обтекании здания воздушным потоком линии тока огибают его коробку, причём за зданием в подветренной зоне образуется вихрь и область пониженного давления (рис. 30).

В передней же наветренной части давление воздуха, наоборот, повышается.

Ветровое давление вычисляется по формуле

_,

где kв — коэффициент изменения ветрового давления по высоте;

C _аэр

pд = r v2/2 — динамическое давление, Па ;

r » 1,22 кг/м3 — плотность воздуха, принимаемая в строительных расчётах;

v — скорость ветра, м/с.

Коэффициент kв с увеличением высоты от поверхности земли возраста­ет обычно с 0,4 до 1,5 (ветер с высотой усиливается).

В первом приближе­нии его можно принимать kв » 1 .

C _аэр

C _аэр

Для выяснения картины распределения ветрового давления p _ветр по поверхности здания строят эпюры давления (см. рис. 31).

Их ординаты вычис­ля­ются по формуле ветрового давления. Значения динамического давления p_д принимаются в готовом виде по нормативной литературе для рассмат­ри­ваемого географического района строительства или же p_д вычисляется по скорости ветра v из наблюдений метеорологов, если район малоизучен. Реальные эпюры ветрового давления p _ветр имеют криволинейное очерта­ние, од­нако в строительных расчётах применяют упрощённо прямоуголь­ные эпю­ры (см. рис. 31).

Все темы данного раздела:

Механика жидкости и газа (МЖГ) — это наука, изучающая закономерности покоя и движения жидкостей и газов. Студенты ПГС, ГСХ, ПСК изучают прикладную МЖГ, то есть те её закономерности, которые имеют п

Прежде всего надо просмотреть их целиком, а затем внимательно прочитать от начала до ко­н­ца. В конце книги имеются вспомогательные разделы: — буквенные обозначения с предметным указателем

Основное уравнение гидростатики гласит, что полное давление в жидко­сти p равно сумме внешнего давления на жидкость poи давления веса столба жидкости pж, то есть

Давление в жидкости измеряется приборами: ¾ пьезометрами, ¾ манометрами, ¾ вакуумметрами. Пьезометры и манометры измеряют избыточное (маноме

Эпюра давления жидкости ¾ это графическое изображение рас­пре­деле­ния давления жидкости по твёрдой поверхности, соприкасающейся с ней. Примеры эпюр для плоских и кри­волиней

Практическое значение имеют два закона гидростатики: Архимеда и Па­скаля. Закон Архимеда о подъёмной (архимедовой) силе Fn , действую­щей на погружённое в жидкость тело,

Гидростатический напор H — это энергетическая характе­ри­стика покоящейся жидкости. Напор измеряется в метрах по высоте (вертикали).

Гидростатический напор H

Уравнение неразрывности потока отражает закон сохранения массы: количество втекающей жидкости равно количеству вытекающей. Например, на рис. 8 расходы во входном и выходном сечениях

Гидродинамический напор H (м) — это энергетическая характе­ри­стика движущейся жидкости. Понятие гидродинамического напора в гидравлике имеет фундаментальное значение. Гидродинамиче

Рассмотрим поток жидкости, проходящий по трубопроводу переменно­го сечения (рис. 10).

В первом сечении гидродинамический напор пусть ра­вен H1. По ходу движения по

Различие в применении терминов «разность напоров» и «потери напора» с одним и тем же обозначением DH поясним на примерах. Движение жидкости происходит только

Связь давления и скорости в потоке жидкости — обратная: если в каком-то месте потока скорость увеличивается, то давление здесь малo, и, наоборот, там, где скорости невелики, давлени

При проведении гидравлического расчёта в первую очередь нужно выяснять: какой режим движения будет наблюдаться у данного потока? Режимы движения всех потоков (напорных и бе

Расчёт напорных потоков сводится к нахождению неизвестных расходов q , скоростей v или потерь напора (разности напоров) DH. Для трубопроводов определяются их внутренни

Расчёт безнапорных потоков состоит в решении совместной задачи о про­пуске расхода q при допустимых скоростях потока v и геометрических уклонах iгеом днища труб, каналов

Фильтрацией называется движение жидкости или газа в пористой среде. Под средой подразумевается твёрдая фаза. Большинство сред являются пoристыми: грунты, бетон, кирпич и т.

В строительной практике большинство фильтрационных расчётов связано с определением водопритока грунтовых вод Q (м3/сут) в тран­шеи и котлованы, с целью заблаговременно

Плотность газа r ( кг/м3)в зависимости от давления и темпе­ра­туры можно определить по формуле Клапейрoна

Для измерения величины статического давления pст могут применяться следующие приборы: —барометры (измеряют атмосферное давление); —манометры (изм

Статическое давление pст не выражает условия равновесия (покоя) газа. На­пример, газ покоится, но по высоте в разных его точках величина pст разн

В любой точке движущегося газа действует полное давление pп = pст + pд , где pст — статическое давление (

Рассмотрим поток газа, проходящий по трубопроводу переменно­го се­че­ния (рис. 27).

В первом сечении приведённое полное давление ра­вно pпр.п1. При прохождении по

Особенности терминов «разность давлений» и «поте­ри давле­ния» поясним на примерах. Движение газа происходит только при наличии разности приве­дённых полных д

При проведении аэродинамического расчёта в первую очередь нужно выяснить, какой режим движения будет наблюдаться у данного потока газа. Режимы движения газовых потоков де­л

Инженерные сети вентиляции и отопления зданий рассчитываются по законам аэродинамики. При этом используется уравнение Бернулли для газа (см. с. 42), в котором фигурируют давления, а

Работа печных труб и вентиляционных систем зданий, удаляющих дым и несвежий воздух из помещений, основана на естественной тяге Dpе — разности приведённых по

На рис. 29 схематично изображена система водяного отопления — это типичная система с естественной циркуляцией. Стрелками показан кругово­рот воды. За счёт чего же она «крутится»?

Фильтрация газа, то есть его движение через пористые среды, в об­ласти строительства имеет особое значение для ограждающих конструк­ций зданий: стен, покрытий. Зимой холодн

r — плотность, кг/м3 (с. 6, 34, 54) m — масса, кг (

ПЛОТНОСТЬ r И ВЯЗКОСТЬ n ВОДЫ t, °C +10 +20 +30

Аэродинамика 34 Ламинарный режим 19 Линия напорная 18 Вакуум 9