Вестник Донского государственного технического университета №7 2011 (190,00 руб.)

Стр.1

Вестник ДГТУ. 2011. Т. 11, № 7(58) ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ УДК 519.87 ОСЕСИММЕТРИЧНАЯ ЗАДАЧА О РАСПРОСТРАНЕНИИ ФРОНТА ФАЗОВОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ В ГЕТЕРОГЕННОЙ ТВЕРДОЙ ПОРИСТОЙ СРЕДЕ В УСЛОВИЯХ ГРАНИЧНОГО ТЕПЛООБМЕНА И НАЛИЧИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТЕПЛОЗАЩИТНОГО КОЛЬЦЕВОГО СЛОЯ А.В. ГОЛОВНЯ, И.С. КАЛЯКИН (Ухтинский государственный технический университет), Р.А. НЕЙДОРФ, (Донской государственный технический университет), В.Н. ПУШКИН (Ухтинский государственный технический университет), Введение. Рассматриваемая задача актуальна в связи со строительством и эксплуатацией зданий и сооружений в районах Крайнего Севера в условиях вечной мерзлоты, когда обусловленные природными и искусственными факторами процессы плавления и кристаллизации содержащейся в грунте влаги приводят к нарушению устойчивости объектов вплоть до аварийных ситуаций. В частности, это имеет место при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, когда прилегающий к устью скважины и содержащий включения влаги горный массив подвержен влиянию потока тепла со стороны самой скважины. Наличие кольцеобразного теплозащитного слоя, примыкающего к внутренней границе среды, оказывает влияние на параметры волны фазового превращения влаги в ней. Причем здесь имеет значение не только толщина этой прослойки, но и теплофизические свойства наполняющего её вещества. Схематично задача представлена на рис.1. Рис.1. Схема зон: 1 – внутренняя цилиндрическая стенка; 2 – кольцевой теплозащитный слой; 3 – граница между теплозащитным слоем и пористой средой; 4 – зона пребывания влаги в твердом виде; 5 – зона пребывания влаги в жидком виде; 0r – радиус внутренней цилиндрической полости; h – толщина теплозащитного кольцевого слоя; фr – текущий размер зоны фазовых превращений 979 Р йй и ы ч о и ес е а а т к с ч ч з и ю я з л н К ч ри а д м ед и й от с с н с с р а вл о сл С а х е а к в а о е з т р в п в : н , с веф т а а ен уа л з и т ; а е и л л ерд еп о о в з с в о о в т с о с я я я м р й н о а м г щи о я о и х ю ц ри и а н п з ч н ред с а ыт н ет н о г рищи и а л ч п о с т о н оа г е я с с о з т я н р л я о л а а л в о ; ч д еп ь п а ; ч о л к л я й о м н а о ен а о и а ф и ра ен и т з л о с п а в б я з а с т а ед й в р п е и е о е ел о н о т н ч о р реш с ри и в п е ра а и л л н и ы ф щене. и и ии и еп з ен ч т а ф т л о л н нев роеп в о е; ы ра ен л о г о в и т з о п п н о г о ра ф щио в о а а п ре р а з т о о н к с в о а щ р т ра т о гг о н е а с п о ра . е о с г я и а и енн н ре яв П и. н ра р ц л щено е, я ен к иед т в а т а е в пж ф р в ра епм л ; ерд т а о н т а п ч - й ри и о ет о о ери - с - ф о с е с и м м е т -

Стр.1