О задаче теплопереноса в многослойных мерзлых грунтах при наличии термостабилизатора

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Самсоненко Андрей Петрович, Спиридонов Павел Викторович, Сидняев Николай Иванович,
Федотов Анатолий Александрович, Храпов Павел Васильевич
О ЗАДАЧЕ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В МНОГОСЛОЙНЫХ МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ ПРИ НАЛИЧИИ
ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРА
В статье излагаются методы расчета теплопереноса в мерзлых грунтах под геотехническими сооружениями, имеющими фундамент с соответствующей многослойной реологической средой, представленной вечномерзлыми или оттаивающими грунтами. Предлагается новая математическая модель, описывающая реальные теплофизические процессы. Приводятся формулы для расчета температурных полей под геотехническими сооружениями. В статье рассчитываются температурные характеристики воздействия термостабилизаторов на оттаивающие многослойные грунты. Представлены расчеты надежности оснований зданий и сооружений в зависимости от различных параметров.
Адрес статьи: www. aramota. net/materials/1/2012/7/36. html
Статья опубликована в авторской редакции и отражает точку зрения автора (ов) по рассматриваемому вопросу.
Источник
Альманах современной науки и образования
Тамбов: Грамота, 2012. № 7 (62). C. 126−131. ISSN 1993−5552.
Адрес журнала: www. gramota. net/editions/1. html
Содержание данного номера журнала: www. gramota. net/materials/1/2012/7/
© Издательство & quot-Грамота"-
Информация о возможности публикации статей в журнале размещена на Интернет сайте издательства: www. aramota. net Вопросы, связанные с публикациями научных материалов, редакция просит направлять на адрес: almanaс@aramota. net
прибыли (-1221,6 по РСБУ, -1335,8 по МСФО). В целом совокупное влияние всех вышеперечисленных факторов оказывает положительное влияние на величину прибыли (+1265,8 по РСБУ, +1113,1 по МСФО).
Список литературы
1. Баканов М. И., Мельник М. В., Шеремет А. Д. Теория экономического анализа: учебник. 5-е изд. М.: Финансы и статистика, 2007. 60 с.
2. Седова Е. И. Бухгалтерская (финансовая) отчетность — информационная база финансового анализа // Консультант бухгалтера. 2006. № 10.
3. Шеремет А. Д., Негашев Е. В. Методика финансового анализа деятельности коммерческих организаций. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ИНФРА-М, 2010.
4. Шишкова Т. В., Козельцева Е. А. Международные стандарты финансовой отчетности: полный курс МВА. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Рид Групп, 2011.
УДК 551. 340:624. 139 Технические науки
В статье излагаются методы расчета теплопереноса в мерзлых грунтах под геотехническими сооружениями, имеющими фундамент с соответствующей многослойной реологической средой, представленной вечномерзлыми или оттаивающими грунтами. Предлагается новая математическая модель, описывающая реальные теплофизические процессы. Приводятся формулы для расчета температурных полей под геотехническими сооружениями. В статье рассчитываются температурные характеристики воздействия термостабилизаторов на оттаивающие многослойные грунты. Представлены расчеты надежности оснований зданий и сооружений в зависимости от различных параметров.
Ключевые слова и фразы: криолитозона- температурное поле- грунт- тепловые потоки- математические модели- метод контрольного объема.
Андрей Петрович Самсоненко Павел Викторович Спиридонов
Департамент перспективного развития ОАО «Газпром» A. Samsonenko@adm. gazprom. ru- P. Spiridonov@adm. gazprom. ru
Николай Иванович Сидняев
Кафедра научно-учебного комплекса «Фундаментальные науки» Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана sidn_ni@mail. ru
Анатолий Александрович Федотов Павел Васильевич Храпов
Кафедра «Высшая математика»
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана le-tail@list. ги- pkhrapov@mail. ги
О ЗАДАЧЕ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В МНОГОСЛОЙНЫХ МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ ПРИ НАЛИЧИИ ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРА (c)
Работа выполнена при финансовой поддержке ОАО «Газпром».
Надежность несущих элементов различных конструкций геотехнических сооружений, предназначенных для работы в области распространения многолетнемерзлых пород в условиях значительных температурных и динамических воздействий, базируется на теории теплопроводности, инженерной геокриологии, теории упругости и других разделах строительной механики. В надежности геотехнических сооружений первостепенную роль играет правильное и четкое определение неустойчивости, причем критерий разрушения зависит от характерных условий сезонной эксплуатации и от назначения геотехнического сооружения. В нашем случае критерий устойчивости тесно связан с конкретными тепловыми и механическими процессами, развитие которых приводит к отказу работоспособности геотехнического сооружения (см. Рис. 1, например, термосваи). При таком подходе удается более глубоко проникнуть в физику явления отказа из-за тепловых воздействий на грунт под фундаментом и использовать эти знания, чтобы предупредить развитие таких негативных процессов, как резонансы, потеря устойчивости, ложное
© Самсоненко А. П., Спиридонов П. В., Сидняев Н. И., Федотов А. А., Храпов П. В., 2012
срабатывание термостабилизирующих устройств, разрушение и другие явления, которые в настоящее время лишь пассивно регистрируются, оставаясь вне анализа.
Наука об исследовании строительных конструкций на устойчивость имеет большую историю. Самым подробным образом исследованы и классифицированы свойства строительных материалов. Многие строительные материалы, попадающие в класс пластических, подчиняются закону, представленному на Рис. 2. Для других строительных материалов область пластических деформаций отсутствует, и разрушение наступает сразу после области упругих деформаций, которые при большой величине приложенных сил становятся нелинейными. Существенные особенности в прочностном поведении строительных материалов проявляются при воздействии быстро меняющихся во времени динамических разовых нагрузок.
Рис. 1. Схема фундамента с опиранием на кровлю вечномерзлых грунтов при обеспечении принципа I строительства
Хорошо известно, что даже тщательно изготовленные и специально отобранные образцы элементов строительных конструкций значительно отличаются по своим прочностным качествам, не говоря уже о сложных геотехнических объектах. Таким образом, при расчетах сопротивления строительных материалов необходимо учитывать статистический характер свойств реальных геотехнических объектов, так как при заданной величине нагрузки часть геотехнических сооружений разрушится, а часть сохранит способность выполнять свои функции.
Так, например (см. Рис. 1), температурные поля грунтов должны учитываться при проектировании оснований и фундаментов по несущей способности, в случае использования вечномерзлых грунтов по принципу I (вечномерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения), при расчете оттаивающих оснований по деформациям, в случае использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II (вечномерзлые грунты основания используются в оттаянном или оттаивающем состоянии). Результаты прогноза по надежности позволяют сопоставлять различные варианты технических решений управления температурным полем с точки зрения обеспечения необходимой прочности, надежности и устойчивости оснований зданий и сооружений [1−3- 5- 8−10].
Если известно априорное распределение предела прочности — q конструкции геотехнического сооружения, то вероятность неразрушения произвольно выбранного элемента сооружения при одноразовом воздействии нагрузки Q, т. е. вероятность события & lt-2 & lt- q равна
P (Q) = ! f (x)dx
где
гд (X) = ±Р{Х & lt- д} сХ
плотность распределения предела прочности конструкции геотехнического сооружения. Разброс прочностных характеристик геотехнического сооружения вызывается большим количеством различных случайных факторов: неоднородностью материала, нестабильностью технологического процесса, температурными перепадами и т. д.
а Л
а)
б)
Рис. 2. Диаграммы растяжения пластического строительного материала: а) для & lt- = F/S0 (S0 — площадь замороженной площади под геотехническим сооружением) — б) для & lt- = FjSe, (Se — площадь подсыпки под геотехническим сооружением)
Температурная неоднородность грунтовых сред в поперечном сечении обусловлена выделениями джоулева тепла в объеме термостабилизатора, неодинаковыми теплоносителями, а также различием потоков тепла на противоположных термосваях. Распределение температур вдоль стенки термостабилизаторов зависит от неравномерности распределения хладоагентов, неоднородности грунтовой среды вдоль элемента термостабилизатора, процессов радиационно-конвективного переноса энергии вследствие льдистости материала при низких температурах для теплового излучения. Процессы теплопереноса в термостабилизаторах можно представить в виде уравнения теплопроводности с нелинейными зависимостями теплофизических свойств и источникового члена от температуры и координаты
р (Т, x, y) c (T, x, y) = -° Ot ox
Ч (Т, x, y) 0T
ox
д_
& quot-ОУ
Ч (Т, x, y) дТ
+ S (T, x, y)
(1)
с соответствующим начальными и краевыми условиями.
В общем случае решение задачи (1) сопряжено со значительными трудностями. Поэтому в данной работе рассматривается лишь методика решения одномерной квазилинейной задачи теплопроводности для системы, состоящей из п грунтовых слоев:
C (Т)
ОТ дт
д_ дц
Ч (Т)
ОТ дц
+ SS (Т), 5 = 1,2,3,.. n
Для апробации методики расчеты проведены в классе заданных функций
(2)
Cs (T) = Psc8 = Yl, S (1 + Xl, ST)
4 (T) =2,s Q+PJI)TPo, S
Ss (T) = a%T40,3 exp (-aj, s /T) при начальном и краевых условиях
T (rc, 0) = Т0(ф- T (О, т) = ВД- T (1,t) = T2®
О & lt-Л<- 1, 0 & lt-т<-ттах
В задаче (2)-(7) использованы безразмерные координаты, температура и время:
У т -ц=, Т =-, т =
Т
и
s
Т
± л
У 2, nS
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
Для численного решения задачи (2)-(7) использован метод контрольного объема [6- 7]. Для расчетов выбрана следующая сетка: по пространственной координате

= {r = iAr, i = 0,1,2,…, N- ArN = 1}
по временной координате
= 1'-Ат, / = 0,1,2,… }
На границах раздела слоев приняты следующие условия сопряжения: условия идеального контакта (скачок температуры отсутствует)
Т = Т
1 у=5, -О 2 =5,+0:
т
±п-1
1у=5, —
= Л
-О пу=snl+0
и условия неразрывности теплового потока
дТ
3 5 Т ду
у=5-о
3 5Т
ду
А
у=5+0
ду
у=5″ -о
3 дТ
дУ
(9)
(10)
у=5″ +0
Результаты расчета однослойной системы с нелинейными теплофизическими свойствами и нелинейным источниковым членом хорошо соответствуют расчетным данным работы [4].
Рис. 3. Распределение безразмерных температур в плоском двухслойном грунте. Безразмерное время т: 1 — 0,05- 2 — 0,25- 3 — 0,75- 4 — 4,5. Соотношение коэффициентов теплопроводности Х1: Х2 = 10
Рис. 4. Распределение безразмерных температур в плоском трехслойном грунте. Безразмерное время т: 1 — 0,05- 2 — 0,25- 3 — 4,5. Соотношение коэффициентов теплопроводности Х: Х2: Х3 =1: 3:1
На Рис. 3, 4 представлены поля безразмерных температур в (, 0 = ^ - Т М
(11)
Т (1,0 — Т (0, г)
для двухслойной и трехслойной грунтовых сред с независимым от температуры коэффициентом теплопроводности при нестационарном охлаждении для различных моментов времени. Установившиеся поля температуры в, полученные при существенной температурной зависимости коэффициента теплопроводности, обладают большой нелинейностью (Рис. 5, 6). Определение влияния внутренних источников тепла в криолитозоне требует дальнейших исследований.
Рис. 5. Влияние температурной зависимости коэффициента теплопроводности на распределение безразмерной температуры в двухслойном грунтовом материале. Величины в уравнении температурной зависимости теплопроводности (3)-(4): 1 — ?21 = 0. 33, ?2 2 = 1. 00, = ?0 2 = 0- 2 — ?21 = 0. 33, ?2 2 = 1. 00, = 0,
?02 = 1. 00- 3 — Д = 0. 33, ?22 = 1. 00, ?01 = 0, ?02 = 1. 00- ?10 = 0, ?12 = 0. 207,
у1Л = 0, у1Л = 0. 536, Уи = 0. 147, У2Л = 1. 00
Рис. 6. Распределение безразмерной температуры при разных температурных зависимостях теплопроводности в трехслойной грунтовой среде. Величины в уравнении температурной зависимости теплопроводности (3): 1 — Дд = Д, 2 = ?0,3 = 0, ?2,1 = 1, ?2,2 = 01, ?2,3 = 1 — 2 — ?0,1 = ?0,3 = 0, ?0,2 = 2, ?2,1 = 1, ?2,2 = 0.1, ?2,3 = 1 — 3 — ?0,1 = ?0,3 = 0, ?0,2 = 2.5, ?2,1 = 1, ?%2 = 0.1, ?2,3 = 1
Список литературы
1. Гласко А. В., Федотов А. А., Сидняев Н. И., Храпов П. В., Мельникова Ю. С. Моделирование динамики температурного поля грунтов основания здания в криолитозоне [Электронный ресурс] // Наука и образование: электронное научно-техническое издание. 2011. № 12. URL: http: //technomag. edu. ru/doc/274 059. html
2. Гласко А. В., Федотов А. А., Храпов П. В. Динамика температурного поля вечномерзлых грунтов основания зданий на свайном фундаменте // Сборник трудов международной научной конференции «Актуальные направления развития прикладной математики в энергетике, энергоэффективности и информационно-коммуникационных технологиях». М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. С. 3−7.
3. Гласко А. В., Федотов А. А., Храпов П. В. Динамика температурного поля грунтов основания зданий в условиях линзовой мерзлоты // Сборник трудов международной научной конференции «Актуальные направления развития прикладной математики в энергетике, энергоэффективности и информационно-коммуникационных технологиях». М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. С. 7−11.
4. Илтыньш И. Р. Теплопроводность и диффузия. Рига, 1982. С. 84−91.
5. Лонкин П. В., Григорьев В. Ю., Храпов П. В., Федотов А. А. Влияние потепления климата на температурные поля грунтов вокруг промышленных объектов в криолитозоне // Труды 53-й научной конференции МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук». М.: МФТИ, 2010. Ч. III. Аэрофизика и космические исследования. Т. 2. С. 124−128.
6. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости / пер. с англ. М.: Энергоатомиз-дат, 1984. 152 с.
7. Патанкар С. В. Численное решение задач теплопроводности и конвективного теплообмена при течении в каналах / пер. с англ. М.: Изд-во МЭИ, 2003. 312 с.
8. Сидняев Н. И., Мельникова Ю. С., Храпов П. В., Гласко А. В. Влияние температурного режима вечномерзлых грунтов на надежность оснований // Материалы международной научно-практической конференции по инженерному мерзлотоведению, посвященной ХХ-летию создания ООО НПО «Фундаментстройаркос». Тюмень: Сити-Пресс, 2011. C. 247−257.
9. Сидняев Н. И., Храпов П. В., Разгуляев С. В. Обзор и анализ устройств и систем для охлаждения и замораживания грунтов // Материалы международной научно-практической конференции по инженерному мерзлотоведению, посвященной ХХ-летию создания ООО НПО «Фундаментстройаркос». Тюмень: Сити-Пресс, 2011. C. 156−183.
10. Федотов А. А., Храпов П. В., Сидняев Н. И., Гласко А. В. Метод прогноза изменения температурного режима вечномерзлых грунтов, оснований зданий и сооружений в криолитозоне // Материалы IV конференции геокриологов России (МГУ им. М. В. Ломоносова, 7−9 июня 2011 г.). М.: Университетская книга, 2011. Т. 2. Ч. 5. Региональная и историческая геокриология. Ч. 6. Динамическая геокриология. С. 341−348.
УДК 34
Юридические науки
Статья раскрывает необходимость создания государственной организации судебных переводчиков, обозначает основные проблемы, возникающие у переводчика как у участника уголовного судопроизводства. Основное внимание автор акцентирует на том факте, что в уголовном судопроизводстве перевод обладает определенными сущностными характеристиками, дифференцирующими его от всех иных типов перевода.
Ключевые слова и фразы: уголовное судопроизводство- переводчик- некомпетентность переводчика- отвод переводчика- институт профессиональных переводчиков- статус переводчика в российском уголовном процессе.
Надежда Александровна Сидорова
Кафедра иностранных языков для гуманитарных направлений Сибирский федеральный университет fransis2008@mail. ru
ОБОСНОВАННОСТЬ СОЗДАНИЯ ИНСТИТУТА ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ПЕРЕВОДЧИКОВ
В СФЕРЕ СУДОПРОИЗВОДСТВА (c)
Глобальные процессы интеграции, происходящие в различных сферах жизнедеятельности общества, а также расширение международных связей между Россией и другими государствами явились причинами не только значительного роста преступности, но и приобретения ею интернационального характера. В уголовное судопроизводство все чаще стали вовлекаться граждане разных национальностей. Согласно ч. 1 ст. 68 Конституции Р Ф государственным языком Российской Федерации на всей ее территории является русский язык. Уголовное судопроизводство ведется на русском языке, а также на государственных языках входящих в Российскую Федерацию республик. В Верховном Суде Российской Федерации, военных судах производство по уголовным делам ведется на русском языке (ч. 1 ст. 18 УПК РФ).
© Сидорова Н. А., 2012

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой