ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Игровые автоматы с быстрым выводом

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГРУНТА, ОКРУЖАЮЩЕГО СТАНЦИЮ

Для исследования длительного процесса образования прогретой толщи грунта под влиянием атмосферного воздуха и теплового потока из внутренних служебных помещений станции метрополитена была разработана численная модель, учитывающая неоднородность грунта и его теплофизические свойства, влияние температур атмосферного воздуха и внутреннего воздуха, теплофизические свойства ограждающих конструкций (см. исходные данные), глубину заложения станции h. Под глубиной заложения h будем понимать расстояние от дневной поверхности до верха перекрытий над кассовым залом. На рис. 3 приведена расчетная схема станции в поперечном разрезе.

Из-за большого количества параметров, описывающих численную модель теплораспределения вокруг станции, невозможно выполнить точную оценку распределения температур грунта аналитическими методами. Поэтому для выполнения исследований был использован численный метод – метод конечных элементов (МКЭ), позволяющий эффективно решать задачи со многими параметрами [19].

Рис. 3. Расчетная схема к моделированию процессов формирования температурного поля вокруг вестибюля станции «Октябрьская» Новосибирского метрополитена

№1 – точка исследования колебаний температур грунта на границе «грунт – верхнее перекрытие станции» метрополитена; №2 – точка исследования колебаний температур грунта на границе «грунт – стена кассового зала станции»; h – глубина заложения станции, м.

Расчетная модель (рис. 3), разбитая на плоские четырехузловые конечные элементы (КЭ) (рис. 4), содержит 23923 узла и 23751 элемент. Размер КЭ выбирался из условия достижения максимальной точности и наименьшего времени расчета. КЭ имеет по одной степени свободы в каждом узле – температуру.

Рис. 4 Схема четырехузлового конечного элемента и действующих на него нагрузок: I, J, K, L – узлы элемента; 1, 2, 3, 4 – грани элемента; T(I), T(J), T(K), T(L) – температура в узлах элемента; q(1), q(2), q(3), q(4) – тепловой поток на гранях элемента.

Наибольший интерес представляет информация о температуре грунта на границе «грунт – верхнее перекрытие станции» (рис. 3, точка № 1). На этой границе происходят наибольшие годовые температурные колебания и, как следствие, они оказывают наибольшее влияние на годовой тепловой режим станции.

Расчет температурного поля грунта был произведен при различных глубинах заложения станции метрополитена (от 1 метра до 20 метров включительно с шагом в 1 метр).

Годовые колебания атмосферного воздуха вызывают колебания температуры грунта. Установлено, что время достижения устойчивого циклического (ежегодного) характера колебаний температур грунта, окружающего подземное сооружение метрополитена, в условиях резко континентального климата Западной Сибири, различно для одной и той же конструкции станции при различных глубинах ее заложения. При увеличении глубины заложения станции в грунт, увеличивается и время достижения устойчивого циклического характера колебаний температур грунта (рис. 5). В качестве показателя устойчивого циклического характера колебаний температур грунта принято различие амплитуд колебаний температур в течение срока эксплуатации. Этот процесс моделировался на период 6 лет с момента пуска станции в эксплуатацию.

Рис. 5. Время достижения устойчивого циклического характера колебаний температур грунта вокруг станции метрополитена

На основе обобщения результатов исследования температур грунта вокруг станции, выведена общая закономерность изменения температуры на границе «грунт – верхнее перекрытие станции», которая определяется как (2):

(2)

где Т – температура грунта, ⁰С;

z – время от начала эксплуатации станции, сутки;

А – амплитуда колебаний температуры грунта, ⁰С;

Р – начальная фаза колебаний температуры грунта, месяцы;

В – свободный член, ⁰С;

– коэффициент, =0,017 ;

– коэффициент, =0,516 .