Wandtrocknung
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Die Trocknung der Wand erfolgt durch Verdunstung des Wassers und dessen Transport, entweder durch Diffusion oder Luftströmung. Diffusion ist ein langsamer Mechanismus, da sich eine Zone hoher Luftfeuchtigkeit auf der Oberfläche der Wand bildet, die die weitere Verdunstung behindert und die Zeit, in der die Wand feucht bleibt, dramatisch verlängert.
Auf der anderen Seite ist Luftströmung ein äußerst effizienter Mechanismus, da das verdunstete Wasser durch die Luftströmung entfernt und durch Luft mit geringerer Luftfeuchtigkeit ersetzt wird, die wiederum mehr Wasser aufnehmen kann, während es verdunstet.
ID:(115, 0)
Druck auf der Oberfläche
Konzept
Der Druck auf der Oberfläche ($p_z$), das senkrecht zur Oberfläche wirkt:
Dieser Faktor wird mit einem Faktor korrigiert, der von der Form des Körpers, der Aerodynamischer Formfaktor ($C_a$), abhängt, und einem Faktor, der aus den Schwankungen aufgrund von Turbulenzwirbeln, der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$), resultiert, was zu führt:
$ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$ |
Daraus kann der Druck auf der Oberfläche ($p_z$) berechnet werden, was zu führt:
$ p_z = p_0 - q_z $ |
ID:(768, 0)
Aerodynamischer Formfaktor
Konzept
Die Auswirkungen des Windes auf eine Struktur hängen von der Richtung ab, in der er auf die Oberfläche trifft. Wenn die Windrichtung durch einen Pfeil dargestellt wird, ergeben sich folgende Szenarien:
W | windwärts (gegen den Wind) |
S | seitlich |
L | leewärts (mit dem Wind) |
U | Dachneigung gegen den Wind |
R | Dachneigung mit Seitenwind |
D | Dachneigung mit dem Wind |
Um diese Konzepte besser zu verstehen, können Beispiele in der Norm AS/NZS 1170.2 konsultiert werden:
Zusammenfassend kann der aerodynamische Formfaktor durch einen Faktor modelliert werden, der vom Winkel zwischen der Normalen zur Oberfläche und der Windrichtung abhängt. Basierend auf experimentellen Daten verschiedener Formen kann dieser Faktor durch eine Formkurve approximiert werden:
Es ist wichtig zu erkennen, dass die Funktion darauf hinweist, dass es Bereiche mit positivem Druck gibt, aber auch Bereiche mit negativem Druck, die Bereiche sind, in denen der Wind buchstäblich saugt.
ID:(760, 0)
Modell
Konzept
Parameter
Variablen
Berechnungen
Berechnungen
Berechnungen
Gleichungen
$ C_a = 0.3445 \theta ^2 - 1.4961 \theta + 0.8$
C_a = 0.3445* theta ^2 - 1.4961* theta + 0.8
$ \Delta p = p_b - p_t $
Dp = p_b - p_t
$ J_V = \displaystyle\frac{ a ^3 b }{12 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ h }$
J_V = a ^3* b * Dp /(12* eta * h)
$ p_b = p_0 - q_b $
p_z = p_0 - q_z
$ p_t = p_0 - q_t $
p_z = p_0 - q_z
$ q_b = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_b ^2 C_d C_a$
q_z = rho_a * V_z ^2* C_d * C_a /2
$ q_t = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_t ^2 C_d C_a$
q_z = rho_a * V_z ^2* C_d * C_a /2
$ V_b = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z_b }{ z_o }\right)$
V_z = 2* u * log( z / z_o )/5
$ V_t = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z_t }{ z_o }\right)$
V_z = 2* u * log( z / z_o )/5
ID:(773, 0)
Aerodynamischer Formfaktor
Gleichung
Der Aerodynamischer Formfaktor ($C_a$) kann als Funktion von der Windwinkel ($\theta$) modelliert werden, um die Beiträge zum Druck von den verschiedenen Oberflächen des Objekts zu schätzen. Dieses Modell basiert auf Konstanten, die aus Messungen an verschiedenen Objekten abgeleitet wurden:
$ C_a = 0.3445 \theta ^2 - 1.4961 \theta + 0.8$ |
ID:(761, 0)
Geschwindigkeit mit Höhe (1)
Gleichung
Die Windgeschwindigkeit mit Höhe ($V_z$) hängt von die Höhe über dem Boden ($z$) ab. In der Regel ist es an der Oberfläche praktisch vernachlässigbar und erreicht den in den meteorologischen Berichten angegebenen Wert in einer Höhe von 10 Metern. Seine Variation wird durch die Geländeunebenheiten, ausgedrückt durch die Rauheitslänge ($z_o$), und durch die Reibungsgeschwindigkeit ($u$) beeinflusst, wie folgt:
$ V_b = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z_b }{ z_o }\right)$ |
$ V_z = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z }{ z_o }\right)$ |
ID:(757, 1)
Geschwindigkeit mit Höhe (2)
Gleichung
Die Windgeschwindigkeit mit Höhe ($V_z$) hängt von die Höhe über dem Boden ($z$) ab. In der Regel ist es an der Oberfläche praktisch vernachlässigbar und erreicht den in den meteorologischen Berichten angegebenen Wert in einer Höhe von 10 Metern. Seine Variation wird durch die Geländeunebenheiten, ausgedrückt durch die Rauheitslänge ($z_o$), und durch die Reibungsgeschwindigkeit ($u$) beeinflusst, wie folgt:
$ V_t = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z_t }{ z_o }\right)$ |
$ V_z = \displaystyle\frac{2}{5} u \ln\left(\displaystyle\frac{ z }{ z_o }\right)$ |
ID:(757, 2)
Reduzierung des Drucks auf die Oberfläche (1)
Gleichung
Der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$) ist der Druck pro Flächeneinheit, um den er auf der Oberfläche des Körpers abnimmt. Es wird als Modifikation des Bernoulli-Modells modelliert, das durch die Luftdichte ($\rho_a$) und die Windgeschwindigkeit mit Höhe ($V_z$) charakterisiert ist, wobei die Dynamik mit die Dynamischer Reaktionsfaktor ($C_d$) und die Geometrie mit der Aerodynamischer Formfaktor ($C_a$) korrigiert wird:
$ q_b = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_b ^2 C_d C_a$ |
$ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$ |
ID:(759, 1)
Reduzierung des Drucks auf die Oberfläche (2)
Gleichung
Der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$) ist der Druck pro Flächeneinheit, um den er auf der Oberfläche des Körpers abnimmt. Es wird als Modifikation des Bernoulli-Modells modelliert, das durch die Luftdichte ($\rho_a$) und die Windgeschwindigkeit mit Höhe ($V_z$) charakterisiert ist, wobei die Dynamik mit die Dynamischer Reaktionsfaktor ($C_d$) und die Geometrie mit der Aerodynamischer Formfaktor ($C_a$) korrigiert wird:
$ q_t = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_t ^2 C_d C_a$ |
$ q_z = \displaystyle\frac{1}{2} \rho_a V_z ^2 C_d C_a$ |
ID:(759, 2)
Druck auf die Oberfläche eines Körpers (1)
Gleichung
Der Druck auf der Oberfläche ($p_z$) ist gleich der Luftdruck ($p_0$) reduziert um der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$):
$ p_b = p_0 - q_b $ |
$ p_z = p_0 - q_z $ |
ID:(776, 1)
Druck auf die Oberfläche eines Körpers (2)
Gleichung
Der Druck auf der Oberfläche ($p_z$) ist gleich der Luftdruck ($p_0$) reduziert um der Reduzierung des Flächendrucks ($q_z$):
$ p_t = p_0 - q_t $ |
$ p_z = p_0 - q_z $ |
ID:(776, 2)
Druckunterschied zwischen Wandkanten
Gleichung
Die Druckunterschied zwischen Unter- und Oberkante ($\Delta p$) errechnet sich aus der Differenz von die Druck am unteren Rand ($p_b$) und die Druck am oberen Rand ($p_t$):
$ \Delta p = p_b - p_t $ |
ID:(775, 0)
Wasserdampfströmung
Gleichung
Die Schätzung von die Druck am oberen Rand ($p_t$) basiert auf der Feuchtigkeit, die durch den Raum zwischen der Wand und der Verkleidung wandert, angetrieben von die Druckunterschied zwischen Unter- und Oberkante ($\Delta p$). Unter der Annahme, dass die Abstand SIP und Verkleidung ($a$), die Abstand zwischen Lamellen ($b$), die Vertikale Wandhöhe ($h$) und die Viskosität ($\eta$):
$ J_V = \displaystyle\frac{ a ^3 b }{12 \eta }\displaystyle\frac{ \Delta p }{ h }$ |
ID:(774, 0)