Шпакова Ю.В.   Каледин В.О.  

Численное моделирование нестационарных температурных режимов с учетом процессов массопереноса

Докладчик: Шпакова Ю.В.

Для определения температурного поля в конструкции при нестационарном прогреве из водосодержащих, разлагающихся при нагреве материалов, важно учитывать движение воды и пара в порах, а также процессы конденсации-испарения и дегидратации. В связи с этим в работе рассматривается численное моделирование нестационарных температурных режимов методом конечных элементов с учетом процессов массопереноса.
Рассматриваются четыре взаимосвязанных процесса на каждом временном шаге: уравнение баланса тепла при лучевом и конвективном нагреве, уравнение баланса массы и кинетические процессы испарения-конденсации и термического разложения. Каждый процесс описывается краевой задачей, в которой определяется часть параметров состояния. Остальные параметры состояния, определяемые из модели других процессов, при этом считаются фиксированными. В результате получается схема расщепления по физическим процессам.
Полученная методика и разработанный на его основе алгоритм численно реализуется в пакете прикладных программ, построенном на принципах объектного программирования. Каждой из решаемых краевых задач ставится в соответствие отдельный полиморфный объект – функциональная модель. При конструировании программы задается набор объектов и устанавливается связь между ними. Это сокращает трудоемкость программирования.
Предложенная модель и алгоритм численного решения обеспечивают существенное повышение достоверности и точности расчетов огнестойкости бетонных и железобетонных конструкций.


К списку докладов