Реклама i
Стань нашим партнером - зарабатывай с нами!
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > ANSYS > Корректное задание граничных условий для заглубленных помещений

Корректное задание граничных условий для заглубленных помещений

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 15.01.2016, 10:00 #1
Корректное задание граничных условий для заглубленных помещений
ETCartman
 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649

Давно интересует данный вопрос, так и не пришел для себя к конкретному заключению
Тема не столько по ANSYS, но тут просто единственная программа в списке которая позволяет такие расчеты.
Известно что грунт является накопителем тепла. На очень большой глубине имеется тепло от магмы, в шахтах которые на километр - очень жарко обычно (от тепловыделения механизмов и от недр)
Но такие вещи для неглубоких помещений в расчет не берутся.
Известно также что на определенной глубине температура грунта практически не меняется и равна среднегодовой температуре воздуха на поверхности (такой steady state за целые климатические периоды). В районах залегания мерзлоты температура отрицательная на сотни метров.
На поверхности и для помещений обычно принимают условия конвекции - heat transfer коэффициент и температура. Но результаты таких расчетов не вяжутся с действительностью, потому что температурное поле не успевает прийти к steady state в пределах сезона.
Что делать в этом случае? Решать каким то образом в transient постановке задаваясь графиком по месяцам? Или какие то более простые подходы существуют к этой задаче?
Вопрос - как заглубление и накопленная в грунте температура помогает снизить потери энергии и затраты на обогрев (не включая вентиляцию в практической задаче)
Эта же задача перекликается с тепловыми насосами и их расчетом

Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: bc.png
Просмотров: 54
Размер:	23.4 Кб
ID:	163654  

Просмотров: 3106
 
Непрочитано 15.01.2016, 10:18
#2
СергейД

расчеты МКЭ и CFD. ктн
 
Регистрация: 11.05.2005
Подмосковье
Сообщений: 2,170


transient
существенных ресурсов не потребуется. шаг по времени может быть довольно большим.
СергейД вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 15.01.2016, 19:24
#3
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Проще может быть задать "вековой профиль" Дирихле (только температура) на правом ребре и среднегодовую Дирихле на нижнем. Но тут вопрос аналогичный задачам всяких бесконечных полупространств и боксов при обдувке в cfd - какой именно массив грунта брать. Хотя наверно можно просто взять побольше. Но это для steadystate
Практический вопрос например в случае погреба или какого то овощехранилища (в Исландии таким образом даже загоны для скота делают традиционно - типа землянок в холмах)
- какая будет равновесная температура зимой и какая летом. Насколько она меняется (что определяет качество погреба). По идее разница там для хороших погребов в несколько градусов. И как это грамотно посчитать не совсем понятно.
При transient например
1) задать вековую температуру в начальный условиях
2) задать средние по 12 месяцам температуры и конвекционные параметры
3) прогнать срок 50 лет.
4) посмотреть как быстро состояние стремится к steady state и как меняются сезонные колебания в погребе локально.

Ничего другого в голову не приходит
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 15.01.2016, 21:58
#4
СергейД

расчеты МКЭ и CFD. ктн
 
Регистрация: 11.05.2005
Подмосковье
Сообщений: 2,170


так и надо делать.

выполнял воспроизведение климатических испытаний фасада(неделя копировала в них год)
именно так. с накоплением повреждений.
СергейД вне форума  
 
Непрочитано 18.01.2016, 09:58
#5
fasol


 
Регистрация: 30.09.2010
Сообщений: 380


Кстати, если нет полных данных о всех двенадцати среднемесячных температурах, то можно воспользоваться приближенной гармоникой из книжки Александровского по температурным расчетам бетона - нужен только январь и июль.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: alksndrvsk.jpg
Просмотров: 26
Размер:	130.1 Кб
ID:	163833  
fasol вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 19.01.2016, 06:40
#6
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


Цитата:
Сообщение от fasol Посмотреть сообщение
Кстати, если нет полных данных о всех двенадцати среднемесячных температурах, то можно воспользоваться приближенной гармоникой из книжки Александровского по температурным расчетам бетона - нужен только январь и июль.
Да оно не проблема задать среднюю температуру по месяцам при желании - климатические СНиПы есть на этот счет. У расчетов бетона в основном все пляшет от тепловыделения и разогрева внутренних уложенных слоев, а мне в основном интересно поведение грунта как инертной системы. Не то что конкретная задача какая то, а для общего развития (начитался википедий)
Получается в частности по прикидкам, что если например заложить вокруг помещения разогретый градусов до 25 грунт, то долгое время тепло будет сохраняться внутри и постепенно распространяться также в глубину. Или например протопив его лет полста, можно какое то время почти не отапливать.
Интересно с точки зрения старинной архитектуры, где массивные полузалубленные помещения имели место быть и тех же традиционных домов исландских викингов.
Современный эффективный утеплитель не инертен совершенно, не смотря на формально низкую теплопроводность, постоянно требуется значительный источник мощности для поддержания температуры.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: animation.gif
Просмотров: 35
Размер:	384.6 Кб
ID:	163884  
ETCartman вне форума  
 
Непрочитано 19.01.2016, 08:41
#7
fasol


 
Регистрация: 30.09.2010
Сообщений: 380


При выполнении нестационарных температурных расчетов сталкивался с тем, что двенадцатикомпонентная годовая гармоника в долгосрочной перспективе (10-20-50 лет) вызывает постепенный разогрев или, наоборот, охлаждение коренных пород, где температура должна быть постоянной и близка к среднегодовой. И это несмотря на очень корректные теплофизические характеристики грунтов, полученные лабораторным способом, и на среднемесячные температуры воздуха с ближайшей метеостанции. Видимо, нужен учет конвекции с дневной поверхности грунта и воздействия солнечной радиации. Вообще задача довольно сложная и комплексная, особенно если нужна точность плюс-минус пара градусов в конечных результатах.

А при расчете бетона от тепловыделения зависит только НДС отдельных массивных блоков бетонирования, за строительный период (если бетон обычный и выдерживаются 28 суток) вся эта экзотермия обычно успевает выветрится.
fasol вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 21.01.2016, 08:20
#8
ETCartman


 
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649


тут некоторое время назад обсуждали в другой теме статью из старого (середины 80х) журнала "Наука и жизнь" в котором приводилось описание (на качественном уровне) теплового аккумулятора для индивидуального дома
работающего на принципах тепловой инерции гравийной засыпки. Это достаточно интересная система, без какой то электроники или чего то очень умного, как в системах типа "умный дом", предусматривающая только создание воздушных коробов для теплообмена, которые в теплую погоду гравий нагревают а в холодную забирают от него тепло. Некоторая разновидность "теплового противовеса" который снижает (как было написано) энергопотребление процентов на 30 (что весьма чувствительно например при стоимости отопления за год тыс. 100 и больше)
При этом некоторые строения традиционной или старой архитектуры тоже используют подобный же принцип. А в случае полузаглубленного или заглубленного помещения окружающей средой оказывается грунт со среднегодовой температурой (скажем ноль) вместо среды в которой температура минус 30 (соответственно разница между комфортной плюс 20 и окружающей - которая имеет смысл для энергозатрат, получается значительно меньше). При этом грунт также является тепловым противовесом и постепенно накапливает израсходованное тепло.
Вот такой смысл получается из простых расчетов на примере.
ETCartman вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Программное обеспечение > Расчетные программы > ANSYS > Корректное задание граничных условий для заглубленных помещений

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск


Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Чем отличаются Техническое Задание (ТЗ) от Технических Условий (ТУ) на проектирование и кто их должен получать/разрабатывать? Сергей Щербаков Организация проектирования и оформление документации 23 20.05.2016 13:31
Высота помещений общественных зданий Aleksei Solovev Архитектура 29 31.12.2015 18:54
Как отразить звуки от распахнутого окна квартиры? trel Архитектура 44 18.06.2015 06:11
Новые Правила предоставления коммунальных услуг. Что нового? T-Yoke Инженерные сети 14 22.06.2011 09:07
Моделирование граничных условий при помощи двухузловых КЭ (53) в Лире Askarov Лира / Лира-САПР 8 10.02.2010 08:27