Взаимосвязанный тепломассоперенос в многослойных ограждающих конструкциях зданий и сооружений при эксплуатации и технологии их производства

• Автор: Аксаковская, Любовь Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.08, 05.23.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 160 с.

Содержание
Введение

Глава 1. Теоретические аспекты проблемы нестационарного тепло

массопереноса в ограждающих конструкциях

1.1. История развития моделирования и расчета процессов тепло

массопереноса в ограждающих конструкциях

1.2. Потенциал массопереноса

1.3. Теплообменные и массообменные характеристики тепломас

сопереноса.

1.4. Критерии подобия и их физический смысл.

1.5. Общая постановка задачи исследования.

Глава 2. Расчет полей распределения тепла и массы в многослойной
ограждающей конструкции
2.1. Тепломассоперенос в одном слое конструкции как в капиллярнопористом теле
2.2. Физикоматематическая постановка задачи о нестационарном
переносе тепла и массы через многослойное ограждение.
2.3. Физикоматематическая модель процесса нестационарного тепломассопереноса в многослойной ограждающей конструкции
2.4. Аналитические решения краевых задач для каждого из слоев конструкции
Г лава 3. Численный эксперимент и его результаты
3.1. Алгоритм расчета многослойной конструкции при нестацио нарном тепломассопереносе.
3.2. Блоксхема расчета трехслойной конструкции
3.3. Примеры расчета полей распределения тепла и массы в отдельных слоях конструкции.
3.4. Примеры расчета полей распределения тепла и массы в трехслойной конструкции.
Г лава 4. Расчетноэкспериментальные исследования и разработки
4.1. Методика определения температурных полей во влажных образцах при их автоклавной обработке.
4.2. Моделирование нестационарных процессов в железобетонной трехслойной панели при автоклавной обработке.
Заключение
Список условных обозначений.
Список литературы


Если при заданных условиях (а они имеют место в реальной жизни) коэффициенты внутреннего и внешнего переноса теплоты и влаги существенно не меняются в течение временных рамок процесса, что позволяет говорить о их постоянстве в определенном промежутке времени и вынести их за знаки математических операторов, то нелинейная краевая задача тепломассопереноса становится линейной. Для решения линейных краевых задач тепломассопереноса используют следующие известные методы: интегральных преобразований в конечных и бесконечных пределах: методы Лапласа, Лапласа-Карсона, Фурье, Ханкеля; классические: метод разделения переменных (метод Фурье), метод функций источников (функций Грина). Для решения нелинейных задач в свою очередь применяют вариационные и численные методы. На практике часто используются такие инженерные методы решения задач нестационарной теплопередачи как методы конечных разностей, методы экспериментальных аналогий и др. Описание наиболее распространенных методов можно найти в работах [3, . Для определенных типов задач нужно подбирать наиболее эффективный метод, например, метод разделения переменных с успехом применяется для описания процессов нестационарного переноса в телах с неравномерными начальными распределениями температур и линейными граничными условиями. Но следует помнить о недостатках используемых методов. Так, метод разделения переменных позволяет получить достаточно точное решение лишь при больших значениях То, если же Ро<0,1, то точность решения снижается, поскольку ухудшается сходимость ряда. В случае, когда тело имеет переменные теплофизические свойства для решения краевых задач теплопроводности обычно используют вариационные и численные методы, однако с уменьшением числа Фурье точность решения также уменьшается. В связи с бурным развитием вычислительной техники все большее применение получают численные методы, основанные на решении дифференциальных уравнений в частных производных с помощью ЭВМ. При рассмотрении систем дифференциальных уравнений с весьма общими краевыми условиями точные методы решения наталкиваются на большие трудности, которые становятся непреодолимыми при решении нелинейных задач. В этих случаях приходится обращаться к численным методам решения. Наиболее распространенным методом приближенного решения уравнений тепло- и массопереноса является метод конечных разностей (метод сеток). Использование компьютерной техники часто позволяет свести нелинейную задачу к линейной. Если использовать зональный метод расчета, предложенный С. П. Рудобаштой [] и С. В. Федосовым [], разделив весь процесс на п элементарных микропроцессов, в пределах каждого из которых все теплофизические параметры фаз могут считаться постоянными, то нелинейную задачу тепломассопереноса можно свести в совокупности п линейных задач. В этом случае может быть использован комбинированный подход, заключающийся в том, что в начале каждого микропроцесса получают аналитическое решение, а затем весь процесс поэтапно просчитывается на ЭВМ. Комбинированный подход часто более эффективен, чем непосредственное численное решение нелинейной задачи. Необходимо отметить, что метод дает хорошие результаты в случае, если численное решение осуществляется в совокупности с методом интегрального преобразования Лапласа. Это обусловлено тем, что в области больших чисел Фурье достаточно точные результаты получаются при использовании всего лишь нескольких первых членов ряда. Кроме того, преобразование Лапласа часто дает возможность получить решение в двух формах: при Ро> 0,1 и Го « 0,1, в этом и заключается преимущество использования этого преобразования. Получение единого аналитического решения задачи взаимосвязанного тепломассопереноса для многослойной конструкции практически невозможно. Поэтому в данной работе решены отдельные краевые задачи для каждого слоя ограждения и предложен метод их сопряжения в общую задачу для слоистой среды. Подспорьем в реализации предложенного метода служили "Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов" Ф. У.Фанчука [] и таблицы Л. М.Никитиной [, , ].