Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНВЕКТИВНЫХ ПОТОКОВ В ПНЕВМООПОРНЫХ ОБЪЕКТАХ. Часть 1

Полный текст:

Аннотация

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.

Результаты аналитических и натурных исследований иллюстрированы графическими зависимостями скорости, температуры, плотности, давления от координат, времени.

Об авторах

Б. М. Хрусталев
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Академик НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор



В. Д. Акельев
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Доктор технических наук, профессор



Т. В. Манюшинец
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Кандидат технических наук


М. Ф. Костевич
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Аспирант



Список литературы

1. Гагарин, В. Г. Экономический анализ повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций зданий / В. Г. Гагарин // Строительные материалы. – 2008. – № 8. – С. 41–47.

2. Пилипенко, В. М. Моделирование теплового режима помещений жилых зданий / В. М. Пилипенко // Строительство и архитектура. – 2008. – № 12 – С. 58–63.

3. Воронова, Н. П. Математическое моделирование и управление технологиями промышленных производств / Н. П. Воронова. – Минск : БНТУ, 2009. – 260 с.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. Самарский, А. А. Численные методы решения задач конвекции-диффузии / А. А. Самарский, П. Н. Вабищев. – М. : Эдиториал УРСС, 1999. – 247 с.

9. 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.

10. Современные математические модели конвекции / В. К. Андреев [и др.. – М. : Физматлит, 2008. – 368 с.

11. Пневматические строительные конструкции / В. В. Ермолова [и др.]. – М. : Стройиздат, 1983. – 439 с.

12. Пневматические конструкции воздухоопорного типа / В. В. Ермолов [и др. ; под ред. В. В. Ермолова. – М. : Стройиздат, 1973. – 288 с.

13. 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.

14. Гетлинг, А. В. Конвекция Рэлея – Бенара: структура и динамика / А. В. Гетлинг. – М. : Эдиториал УРСС, 1999. – 248 с.

15. Ермолов, В. В. Воздухоопорные здания и сооружения / В. В. Ермолов. – М. : Стройиздат, 1980. – 304 с.


Для цитирования:


Хрусталев Б.М., Акельев В.Д., Манюшинец Т.В., Костевич М.Ф. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНВЕКТИВНЫХ ПОТОКОВ В ПНЕВМООПОРНЫХ ОБЪЕКТАХ. Часть 1. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2014;(4):42-55.

For citation:


Khrustalyov B.M., Akelyev V.D., Manyushinets T.V., Kostevich M.F. MODELING OF CONVECTIVE FLOWS IN PNEUMOBASED OBJECTS. Part 1. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2014;(4):42-55. (In Russ.)

Просмотров: 512


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)