<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1029-7448</issn><issn pub-type="epub">2414-0341</issn><publisher><publisher-name>BNTU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energy-827</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>НEAT POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНВЕКТИВНЫХ ПОТОКОВ В ПНЕВМООПОРНЫХ ОБЪЕКТАХ. Часть 1</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>MODELING OF CONVECTIVE FLOWS IN PNEUMOBASED OBJECTS.   Part 1</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хрусталев</surname><given-names>Б. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khrustalyov</surname><given-names>B. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Академик НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Academician of NAS of Belarus, Professor, PhD in Engineering</p></bio><email xlink:type="simple">rector@bntu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Акельев</surname><given-names>В. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Akelyev</surname><given-names>V. D.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Доктор технических наук, профессор</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Professor, PhD in Engineering</p></bio><email xlink:type="simple">rector@bntu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Манюшинец</surname><given-names>Т. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Manyushinets</surname><given-names>T. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат технических наук</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Doctor of Engineering</p></bio><email xlink:type="simple">rector@bntu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Костевич</surname><given-names>М. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kostevich</surname><given-names>M. F.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Аспирант</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Graduate student</p></bio><email xlink:type="simple">rector@bntu.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белорусский национальный технический университет</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belarusian National Technical University</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2014</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>20</day><month>08</month><year>2014</year></pub-date><volume>0</volume><issue>4</issue><fpage>42</fpage><lpage>55</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Хрусталев Б.М., Акельев В.Д., Манюшинец Т.В., Костевич М.Ф., 2014</copyright-statement><copyright-year>2014</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Хрусталев Б.М., Акельев В.Д., Манюшинец Т.В., Костевич М.Ф.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Khrustalyov B.M., Akelyev V.D., Manyushinets T.V., Kostevich M.F.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://energy.bntu.by/jour/article/view/827">https://energy.bntu.by/jour/article/view/827</self-uri><abstract><p>Выполнено компьютерное моделирование процесса трехмерной конвекции на основании расчетов термодинамических параметров пневмоопорных объектов при вынужденной конвекции воздуха. Разработана математическая модель численного расчета температурных, скоростных, полей давлений воздуха в объекте в системе Solid Works и с помощью программных средств представлена сеточными элементами. Для объекта, где функционируют приточно-вытяжные сечения, через которые транспортируется более и менее нагретый воздух, использованы уравнения Навье – Стокса, сплошности, теплопроводности, Клапейрона – Менделеева. Дифференциальные уравнения представлены системами алгебраических уравнений, начальные и граничные условия заменены разностными условиями для сеточных функций, и их решения выполнены алгебраическими операциями. Показано, что в пневмоопорных объектах конвективные, тепловые потоки идентичны структурам у поверхностей в неограниченном пространстве, а в одно- и многослойных оболочках имеют место циркуляционные контуры, геометрические размеры которых зависят от теплофизических характеристик газа (воздуха) в оболочках, радиационных взаимодействий более и менее нагретых поверхностей оболочек с небосводом, поверхностью земли, соседними объектами. Выполнены натурные обследования пневмоопорных объектов различного назначения (спортивные и складские объекты, дельфинарии и т. д.) в летнее и зимнее время в Минске и других городах Беларуси и России, включающие температурные поля внешних и внутренних поверхностей оболочек воздуха в помещениях, подвижности воздуха, относительные влажности, тепловые потоки, радиационные характеристики и т. д.</p><p>Результаты аналитических и натурных исследований иллюстрированы графическими зависимостями скорости, температуры, плотности, давления от координат, времени.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>A computer modeling process of three-dimensional forced convection proceeding from computation of thermodynamic parameters of pneumo basic buildings (pneumo supported structures) is presented. The mathematical model of numerical computation method of temperature and velocity fields, pressure profile in the object is developed using the package Solid works and is provided by grid methods on specified software. Special Navier–Stokes, Clapeyron–Mendeleev, continuity and thermal-conductivity equations are used to calculate parameters in the building with four supply and exhaust channels. Differential equations are presented by algebraic equation systems, initial-boundary conditions are changed by differential conditions for mesh functions and their solutions are performed by algebraic operations. In this article the following is demonstrated: in pneumo basic buildings convective and heat flows are identical structures near the surfaces in unlimited space, but in single-multiply shells (envelopes)circulation lines take place, geometrical sizes of which depend on thermal-physical characteristics of gas(air)in envelopes, radiation reaction with heated surfaces of envelopes with  sphere, earth surface, neighboring buildings. Natural surveys of pneumo-basic buildings of different purposes were carried out in Minsk, in different cities of Belarus and Russia, including temperature fields of external and internal surfaces of air envelopes, relative humidity, thermal (heat)flows, radiation characteristics and others.</p><p>The results of research work are illustrated with diagrams of temperature, velocity, density and pressure dependent on coordinates and time.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>моделирование</kwd><kwd>объект</kwd><kwd>расчет</kwd><kwd>схема</kwd><kwd>уравнение</kwd><kwd>температура</kwd><kwd>скорость</kwd><kwd>давление</kwd><kwd>поле</kwd><kwd>время</kwd><kwd>воздух</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>simulation</kwd><kwd>object</kwd><kwd>scheme</kwd><kwd>equation</kwd><kwd>temperature</kwd><kwd>velocity</kwd><kwd>pressure</kwd><kwd>time</kwd><kwd>profile</kwd><kwd>air</kwd><kwd>field</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гагарин, В. Г. Экономический анализ повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций зданий / В. Г. Гагарин // Строительные материалы. – 2008. – № 8. – С. 41–47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gagarin, V. G. (2008) Economic Analysis of Improving the Level of Thermal Protection of Building Construction Walls. Stroitel'nye Materialy [Building materials], 8, 41–47 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пилипенко, В. М. Моделирование теплового режима помещений жилых зданий / В. М. Пилипенко // Строительство и архитектура. – 2008. – № 12 – С. 58–63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pilipenko, V. M. (2008) Heat Regime Simulation in the Premises of Residential Buildings. Stroitel'stvo i Arkhitektura [Building and Architecture], 12, 58–63 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воронова, Н. П. Математическое моделирование и управление технологиями промышленных производств / Н. П. Воронова. – Минск : БНТУ, 2009. – 260 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Voronova, N. P. (2009) Mathematical Modeling and Management of Technology of Industrial Enterprises. Minsk: BNTU. 260 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тепло- и массообмен: учеб. пособие для студентов учреждений, обеспечивающих получение высшего образования по строит., энергет. и машиностроит. специальностям : в 2 ч. / Б. М. Хрусталев [и др.]. – Минск : БНТУ, 2007. – Ч. 1 – 606 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khrustalev, B. M., Nesenchu k, A. P.,  Akel'ev, V. D.,  Sednin, V. A. (2007) Heat and Mass Exchange: in 2 parts. Minsk: BNTU, Part 1. 606 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ландау, Л. Д. Гидродинамика : учеб. пособие для студентов физич. специальностей вузов / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – 3-е изд. – М.: Наука, 1986. – 136 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Landau, L. D.,  Lifshits, E. M. (1986) Hydrodynamics. 3rd Edition. Moscow, Nauka. 136 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа : учеб. пособие для ун-тов и втузов / Л. Г. Лойцянский. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Наука, 1970. – 904 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Loitsyanskii, L. G. (1970) Fluid and gas Mechanics. 3rd Edition. Moscow, Nauka. 904 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пухначев, В. В. Модель конвективного движения при пониженной гравитации / В. В. Пухначев // Моделирование в механике : сб. науч. тр. / Ин-т теоретич. и прикл. механики ; редкол.: В. М. Фомин (отв. ред.) [и др.. – Новосибирск, 1992. – Т. 6, № 4. – С. 47–56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pukhnachev, V. V. (1992) Convectional Movement Model with Low Gravitation. Modelirovanie v Mekhanike. Sbornik Nauchnykh Trudov [Modelling in Mechanics. Scientific Works book], 6 (4), 47–56 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Самарский, А. А. Численные методы решения задач конвекции-диффузии / А. А. Самарский, П. Н. Вабищев. – М. : Эдиториал УРСС, 1999. – 247 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Samarskii, A. A.,  Vabishev, P. N. (1999) Numerical Methods Tasks Decision of Convectional Diffusion. Moscow, Editorial URSS. 247 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Свободноконвективные течения, тепло- и массообмен : в 2 кн. / Б. Гебхарт [и др. ; пер. с англ. под ред. О. Г. Мартыненко. – М. : Мир, 1991. – Кн. 1. – 678 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gebhardt, B., Dzhaluriia, I., Makhadzhan,  R.,  Sammakiia, B. (1991) Streams with Free Convection, Heat and Mass Exchange. In 2 Books. Moscow, Mir, Book 1. 678 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Современные математические модели конвекции / В. К. Андреев [и др.. – М. : Физматлит, 2008. – 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andreev, V. K., Gaponenko, Iu. A., Goncharova, O. N.,  Pukhnachev, V. V. (2008) Modern Mathematical Convection Models. Moscow, Fizmatlit. 368 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пневматические строительные конструкции / В. В. Ермолова [и др.]. – М. : Стройиздат, 1983. – 439 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ermolov, V. V., Baird, W. H.,  Bubner, A. (1983) Pneumatic Building Constructions. Moscow, Stroyizdat. 439 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пневматические конструкции воздухоопорного типа / В. В. Ермолов [и др. ; под ред. В. В. Ермолова. – М. : Стройиздат, 1973. – 288 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ermolov, V. V., Voblyi, A. S.,  Man'shavin, A. I. (1973) Pneumaticheskie Konstruktsii Vozduhoopornogo Tipa. Moscow, Stroyizdat. 288 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чесноков, А. В. Работа пневматических оболочек в покрытиях зданий / А. В. Чесноков // Вестник Волгоград. гос. архит.-строит. ун-та. Сер. Стр. и архит. – 2012. – Вып. 28 (47). – С. 88–94.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chesnokov, A. V. (2012) Pneumatical Volume Action in Building Cover. Vestnik Volgogradskogo Gosudarstvennogo Arkhitekturno-Stroitel'nogo Universiteta. Seriia: Stroitel'stvo i Arkhitektura [Vestnik of Volgograd State Architectural-Building University. Middle part: Building and architecture], 28 (47), 88–94 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гетлинг, А. В. Конвекция Рэлея – Бенара: структура и динамика / А. В. Гетлинг. – М. : Эдиториал УРСС, 1999. – 248 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gatling,  A. V. (1999) Rayleigh-Benard Convection: Structure and Dynamics. Moscow, Editorial URSS. – 248 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ермолов, В. В. Воздухоопорные здания и сооружения / В. В. Ермолов. – М. : Стройиздат, 1980. – 304 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ermolov, V. V. (1980) Airholding Buildings and Constructions. Moscow, Stroyizdat. 304 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
