[gorbun]

Дано:
Металлическая цистерна объемом от 5 до 100 м3 закопана в грунт. Высота грунта над цистерной 0,5-1,0 м.
Цистерна - резервуар запаса воды для пожаротушения.
Вопрос: как корректно рассчитать необходимую толщину утеплителя? По формулам СП "Тепловая защита зданий"? Но ведь там предполагается некое отопление, которое нужно удержать. Тут как я понимаю влияет объем воды и тепловая инерция воды. То есть чем больше объем воды, тем больше теплоёмкость и тем меньше требуется утеплителя.

В общем нужен вектор куда копать?
Может есть какие программы для подобных расчетов?

[realdoc]

Сообщение от gorbun (считаем что отопление есть)

Это и будет главной ошибкой

Сообщение от gorbun Честно сказать, не умею я тепловые балансы считать...

Не надо ничего мудрить. У вас есть две поверхности с известными температурами - низ грунта на уровне низа цистерны (задайтесь этой температурой грунта) и верх засыпки. Дальше идет обычный расчет температур в линейной постановке. Чтобы обеспечить "линейность" постановки правильно сказали - нужно завести утеплитель в стороны минимум на 1м (на величину которой Вам не хватает до глубины промерзания). Это и будет решение задачи теплового баланса в данном случае.

[Бихич]

В нашем полосе России например температуру в водопроводной сети зимой принимают условно +5 градусов и техусловия дают что глубина его залегания 2.4 метра. Глубина промерзания в среднем 1.8-2.4 метра. Вот и получается что грунт не дает замерзнуть воде. 4 градуса тоже должны взяться откуда то. Теплоемкость воды при данных температурах 4200 Дж/кгК. Теплопроводность засыпки сухого песка колеблется от 0.4 до 0.8 Вт/мК. Характеристики утеплителя Вам известны. Отталкивайтесь от этого.

----- добавлено через ~20 мин. -----
Посмотрите ТП 901-4 на резервуары. Там есть характеристики по температурам. Там как раз закапывают что большая часть резервуара обогревается грунтом а сверху оставляют воздушную прослойку. Если не выполнять расчет то сориентируйтесь по ТП сравнив с габаритами типовых и Вашего резервуара.

[CAE_Engineer]

Сообщение от realdoc Это и будет главной ошибкой Не надо ничего мудрить. У вас есть две поверхности с известными температурами - низ грунта на уровне низа цистерны (задайтесь этой температурой грунта) и верх засыпки. Дальше идет обычный расчет температур в линейной постановке. Чтобы обеспечить "линейность" постановки правильно сказали - нужно завести утеплитель в стороны минимум на 1м (на величину которой Вам не хватает до глубины промерзания). Это и будет решение задачи теплового баланса в данном случае.

тоже верно - достаточно будет решения уравнения теплопроводности Фурье в одномерной постановке!

[realdoc]

Сообщение от CAE_Engineer тоже верно - достаточно будет решения уравнения теплопроводности Фурье в одномерной постановке!

действительно, в одномерной, а не "в линейной", что-то я сам уже запутался в нелинейностях. В нелинейной бы решалось если бы теплопроводность/теплоемкость зависели от температуры или бы учитывался фазовый переход.
Спасибо за уточнение.

[ETCartman]

там помимо расчетов, которые можно оставить на прикидочном уровне, есть такой момент, как качественная гидроизоляция всего и вся. То есть утеплителя, грунта и так далее, потому что подмоченный работает в своем качестве никак. собственно это по моему основная вещь, на которую нужно внимание обратить.
расчет в 2д провести лично автору я бы порекомендовал уже потому что он дает представление о предмете и позволяет избежать ошибок в проекте - чисто конструктивных.

[realdoc]

Сообщение от ETCartman расчет в 2д провести лично автору я бы порекомендовал уже потому что он дает представление о предмете и позволяет избежать ошибок в проекте - чисто конструктивных.

В отличие от статических, задачи теплотехники и тем более термодинамики очень сложно проверяются.
Это в статике нашел сумму реакций сравнил с суммой нагрузок и готово. В теплотехнике это сделать гораздо сложнее, в термодинамике еще сложнее. Поэтому сначала нужно научиться решать одномерные задачи теплотехники не по формулам из СП, а с пониманием почему формулы именно такие. Потом уже браться за 2д.
Для приведенной выше задачи (нелинейный расчет экзотермии толстой фундаментной плиты) я сначала ошибся более чем на 10 градусов - как увидеть эту ошибку - да никак - сравнить полученное значение температуры 37 градусов не с чем. Чисто из опыта один производственник сказал что решение неверное, пришлось внимательно просматривать тепловыделение бетона и получил правильное решение - 54 градуса в возрасте 3,5 суток (по факту оказалось 55 в возрасте 3,5 суток). Параллельно выполнял расчет один известный институт (не НИИЖБ, но тоже не дети) у них получилось 42 градуса в возрасте 10-11 суток.