Математическое описание тепловых процессов в наружных противопожарных водопроводах, работающих при низких температурах окружающего воздуха
Трубопроводы систем наружного противопожарного водоснабжения в условиях низких температур окружающего воздуха работают в напряженных термических условиях. Когда происходит остановка подачи воды, плановая или аварийная, тепловая изоляция может промерзнуть, после чего произойдет замерзание и находящейся в трубопроводе неподвижной жидкости. В этом случае необходима информация по располагаемому ресурсу времени для ремонтных бригад до частичного и полного промерзания воды и мерам по увеличению этого периода времени.
Содержание не найдено
Литература
1. Тепловая изоляция: справочник под ред. Г. Ф. Кузнецова. 3-е изд. – М: Стройиздат, 1985. – 440 с.
2. Кузнецов Г. В., Половников В. Ю. Математическое моделирование процессов тепловлагопереноса в тепловой изоляции трубопроводов // Энергосбережение и водоподготовка. – 2007. – № 6. – С. 37-39.
3. Самарский А. А., Вабищевич П. Н. Вычислительная теплопередача. – М: Едиториал УРСС, 2003. – 784 с.
4. Елин Н.Н., Бубнов В.Б. Ячеечная модель тепловлагопереноса в ограждающей конструкции с внутренним источником влаги // Актуальные вопросы естествознания: сборник материалов III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. – Иваново: ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2018. – С. 289-294.
5. Мисбахов Р. Ш., Мизонов В. Е. Моделирование теплопроводности в составной области с фазовыми переходами // Вестник ИГЭУ. – 2015. – № 4. – С. 1-6.
6. Tamir A. Applications of Markov chains in Chemical Engineering. Elsevier publishers. – Amsterdam, 1998. – 604 p.
7. В.Е. Мизонов Н.Н. Елин, Е.А. Баранцева. Моделирование и оптимизация теплового состояния в секционированных объемах с внутренними источниками теплоты: Монография/ Иван. гос. энерго. ун-т. Иваново, 2010. – 128с.
8. Berthiaux, H., Mizonov, V., Zhukov, V. Application of the theory of Markov chains to model different processes in particle technology // Powder Technology, 157 (2005) 128-137
9. Mizonov V., Berthiaux H., Arlabosse P., Djerroud D. Application of the theory of Markov chains to model heat and mass transfer between stochastically moving particulate and gas flows. Granular Matter, Volume 10, Number 4 / June, pp. 335-340.
10. Бубнов В. Б., Репин Д. С., Хазова И. В. Разработка рекомендаций по обеспечению надежного функционирования противопожарных водопроводов в природно-климатических условиях Арктики в случае аварийных ситуаций / Современные проблемы гражданской защиты № 4 (41). 2021. С. 48-54.
Внутренние тепловые источники могут быть обусловлены фазовыми переходами (прямыми и обратными), искусственным разогревом зон сечения электрообогревателями.
На рисунке 1 показан объект математического описания – теплоизолированный водопровод. Толщина металлической стенки равна R2 - R1, слоя тепловой изоляции – R3 - R2.
Элемент с углом Δφ при вершине разбит на m3 ячеек по радиусу. Толщина ячеек постоянна Δr?=?R3/m3 и имеет средние радиусы rj?=? Δr(j – 0,5), j?=?1,2, …, m3.
Рисунок 1 ( Расчётная схема объекта исследования
Объем и поверхности взаимодействия с соседними ячейками у всех ячеек различны. Теплофизические параметры свойства и параметры состояния ячеек представлены векторами-столбцами размером m3(1, наприм