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Wandtrocknung

Storyboard

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.

>Modell

ID:(115, 0)



Mechanismen

Konzept

>Top



Code
Konzept

Mechanismen

ID:(772, 0)



Druck auf der Oberfläche

Konzept

>Top


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

>Top


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

>Top



Parameter

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$C_d$
C_d
Dynamischer Reaktionsfaktor
-
$\rho_a$
rho_a
Luftdichte
kg/m3
$z_o$
z_o
Rauheitslänge
m
$\eta$
eta
Viskosität
Pa s

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$a$
a
Abstand SIP und Verkleidung
m
$b$
b
Abstand zwischen Lamellen
m
$C_a$
C_a
Aerodynamischer Formfaktor
-
$p_t$
p_t
Druck am oberen Rand
Pa
$p_b$
p_b
Druck am unteren Rand
Pa
$\Delta p$
Dp
Druckunterschied zwischen Unter- und Oberkante
Pa
$z_t$
z_t
Höhe der Oberkante über dem Boden
m
$p_0$
p_0
Luftdruck
Pa
$q_t$
q_t
Reduzierung des Oberkantendrucks
Pa
$q_b$
q_b
Reduzierung des Unterkantendrucks
Pa
$u$
u
Reibungsgeschwindigkeit
m/s
$z_b$
z_b
Sockelhöhe über dem Boden
m
$J_V$
J_V
Trocknungsluftstrom
m^3/s
$h$
h
Vertikale Wandhöhe
m
$V_t$
V_t
Windgeschwindigkeit am oberen Rand
m/s
$V_b$
V_b
Windgeschwindigkeit am unteren Rand
m/s
$\theta$
theta
Windwinkel
rad

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden




Gleichungen

#
Gleichung

$ 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

>Top, >Modell


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$

$C_a$
Aerodynamischer Formfaktor
$-$
83
$\theta$
Windwinkel
$rad$
85

ID:(761, 0)



Geschwindigkeit mit Höhe (1)

Gleichung

>Top, >Modell


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)$

$z$
$z_b$
Sockelhöhe über dem Boden
$m$
99
$z_o$
Rauheitslänge
$m$
79
$u$
Reibungsgeschwindigkeit
$m/s$
77
$V_z$
$V_b$
Windgeschwindigkeit am unteren Rand
$m/s$
104

ID:(757, 1)



Geschwindigkeit mit Höhe (2)

Gleichung

>Top, >Modell


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)$

$z$
$z_t$
Höhe der Oberkante über dem Boden
$m$
100
$z_o$
Rauheitslänge
$m$
79
$u$
Reibungsgeschwindigkeit
$m/s$
77
$V_z$
$V_t$
Windgeschwindigkeit am oberen Rand
$m/s$
105

ID:(757, 2)



Reduzierung des Drucks auf die Oberfläche (1)

Gleichung

>Top, >Modell


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$

$C_a$
Aerodynamischer Formfaktor
$-$
83
$C_d$
Dynamischer Reaktionsfaktor
$-$
82
$\rho_a$
Luftdichte
$kg/m^3$
81
$q_z$
$q_b$
Reduzierung des Unterkantendrucks
$Pa$
106
$V_z$
$V_b$
Windgeschwindigkeit am unteren Rand
$m/s$
104

ID:(759, 1)



Reduzierung des Drucks auf die Oberfläche (2)

Gleichung

>Top, >Modell


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$

$C_a$
Aerodynamischer Formfaktor
$-$
83
$C_d$
Dynamischer Reaktionsfaktor
$-$
82
$\rho_a$
Luftdichte
$kg/m^3$
81
$q_z$
$q_t$
Reduzierung des Oberkantendrucks
$Pa$
107
$V_z$
$V_t$
Windgeschwindigkeit am oberen Rand
$m/s$
105

ID:(759, 2)



Druck auf die Oberfläche eines Körpers (1)

Gleichung

>Top, >Modell


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 $

$p_z$
$p_b$
Druck am unteren Rand
$Pa$
97
$p_0$
Luftdruck
$Pa$
103
$q_z$
$q_b$
Reduzierung des Unterkantendrucks
$Pa$
106

ID:(776, 1)



Druck auf die Oberfläche eines Körpers (2)

Gleichung

>Top, >Modell


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 $

$p_z$
$p_t$
Druck am oberen Rand
$Pa$
98
$p_0$
Luftdruck
$Pa$
103
$q_z$
$q_t$
Reduzierung des Oberkantendrucks
$Pa$
107

ID:(776, 2)



Druckunterschied zwischen Wandkanten

Gleichung

>Top, >Modell


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 $

$p_t$
Druck am oberen Rand
$Pa$
98
$p_b$
Druck am unteren Rand
$Pa$
97
$\Delta p$
Druckunterschied zwischen Unter- und Oberkante
$Pa$
96

ID:(775, 0)



Wasserdampfströmung

Gleichung

>Top, >Modell


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 }$

$a$
Abstand SIP und Verkleidung
$m$
93
$b$
Abstand zwischen Lamellen
$m$
94
$\Delta p$
Druckunterschied zwischen Unter- und Oberkante
$Pa$
96
$J_V$
Trocknungsluftstrom
$m^3/s$
95
$h$
Vertikale Wandhöhe
$m$
101
$\eta$
Viskosität
$Pa s$
92

ID:(774, 0)