РСН 67-87 сторінка 3 з 11
4
12F6.2
W(3,NSL)
доли ед.
Соответствующее указанным выше температурам количество незамерзшей воды
5
13F6.2
Hi(Ni)
м
Одномерный массив размерностью Ni.
Размер элементов по направлению i
6
13F6.2
Hj(Nj)
м
Одномерный массив размерностью Nj.
Размер элементов по направлению j
7
13F6.2
HK(NK)
м
Одномерный массив размерностью NK.
Размер элементов по направлению K
8
13F6.2
U(Ni,Nj,NK)
°С
Трехмерный массив размерностью Ni´ ´Nj´NK.
Начальная температура грунта по элементам (см. табл. 1).
Каждый столбец таблицы набивать на новой перфокарте
9
16I5
N(Ni,Nj,NK)
б/р
Трехмерный массив размерностью Ni´ ´Nj´NK.
Номера слоев грунта в соответствующих элементах (см. табл. 5).
Каждый столбец таблицы набивать на новой перфокарте
10
12F6.2
TB(Li,M)
°С
Двухмерный массив размерностью Li´ ´M.
Температура внешней среды на верхней границе области исследования при периодическом ее изменении по времени и зонам краевых условий в порядке их нумерации (см. табл. 2)
RB(Li,M)
м2·°С/Вт,
м2·ч·°С/ккал
Двухмерный массив размерностью Li´ ´M.
Термическое сопротивление поверхности на верхней границе при периодическом ее изменении по времени и зонам краевых условий в порядке их нумерации (см. табл. 2)
AB(Li,M)
Вт/(м2·°С),
ккал/(м2´
´ч·°С)
Двухмерный массив размерностью Li´ ´M.
Коэффициент конвективного теплообмена на верхней границе при периодическом изменении по времени и зонам краевых условий в порядке их нумерации (см. табл. 2)
11
16I5
KL(Nj,NK)
б/р
Двухмерный массив размерностью Nj´ ´NK.
Массив номеров зон краевых условий по элементам верхней и нижней границ (см. табл. 3)
Примечание. В алгоритме PROGNOZ-L в массиве KL номер зоны краевых условий по элементам верхней границы задается равным 1.
11a
615
S(NGR,6)
б/р
Двухмерный массив размерностью NGR´6.
Задает номер зоны краевых условий по верхней границе по граням граничных элементов образующих «ступеньку» (см. п. 4.8).
Примечание. Массив S присутствует только в алгоритме PROGNOZ-L
12
F6.1,
5F6.2
G(NSL,6)
Значение теплофизических характеристик грунта по выделенным слоям. Двухмерный массив размерностью NSL´6 (см. табл. 4).
G(i,1)
кг/м3
Плотность сухого грунта i-го слоя
G(i,2)
кДж/(кг·°С)
Удельная теплоемкость сухого грунта i-го слоя
G(i,3)
доли
Суммарная влажность грунта i-го слоя в долях к весу абсолютно сухого грунта
G(i,4)
Вт/(м·°С)
Теплопроводность мерзлого грунта i-го слоя
G(i,5)
Вт/(м·°С),
ккал/(м2´
´ч·°С)
Теплопроводность талого грунта i-го слоя
G(i,6)
°С
Температура начала фазовых переходов i-го слоя
13
6F12.2
SHT(t)
ч
Размер шага по времени с границей времени его изменения 1£ t £NT
TR(i)
ч
TKON
ч
Время окончания счета
14
6F12.2
HPRi(iNT)
ч
Одномерный массив размерностью iNT £ 50.
Задает интервалы выдачи на печать температуры грунта (час) (см. п. 3.6)
15
13F6.2
TBiK(M1)
°С
Одномерный массив размерностью MI.
Температура внешней среды по зонам нижней границы в порядке их нумерации
TBj
Вт/(м2·°С),
ккал/(м2·ч)
Простая переменная. Величина теплопотока на левой боковой границе области исследования
TBjK
Вт/(м2·°С),
ккал/(м2·ч)
Простая переменная. Величина теплопотока на правой боковой границе области исследования
TBK
Вт/(м2·°С),
ккал/(м2·ч)
Простая переменная. Величина теплопотока на ближней боковой границе области исследования
TBKK
Вт/(м2·°С),
ккал/(м2·ч)
Простая переменная. Величина теплопотока на дальней боковой границе области исследования
16
16I5
MR(M)
б/р
Одномерный массив размерностью М.
Род краевых условий по зонам верхней границы в порядке их нумерации (см. табл. 2)
17
16I5
MK5
б/р
Одномерный массив размерностью 5.
Род краевых условий соответственно на нижней , ближней, дальней, левой и правой границах
18
16I5
jP(jW)
б/р
Одномерный массив размерностью jW.
Номера элементов по направлению j, задающие «разрезы», для которых выводится на печать температурное поле (см. п. 3.6).
Если печать не нужна то jP(1)=0
19
16I5
KP(KW)
б/р
Одномерный массив размерностью КW.
Номера элементов по направлению К, задающие «разрезы», для которых выводится на печать температурное поле (см. п. 3.6).
Если печать не нужна то КP(1)=0
20
16I5
iP(iW)
б/р
Одномерный массив размерностью iW.
Номера элементов по направлению i, задающие «разрезы», для которых выводится на печать температурное поле (см. п. 3.6).
Если печать не нужна то iP(1)=0
4.7. Подготовка данных для расчета по программе PROGNOZ-2N Исходные данные готовятся по табл. 9. Следующие переменные имеют постоянные значения:
NK=1
iW=1
jW=1
KW=1
HK(1)=1
TBK=0
TBKK=0
Операторы ввода с порядковыми номерами 18, 19, 20 отсутствуют. Максимальное число расчетных элементов 3000, т.е. (Nj´NK £ 3000).
4.8. Подготовка данных для расчета по программе PROGNOZ-L Данные готовятся согласно п. 4.7 настоящего раздела. Значение начальной температуры в фиктивных элементах (элементах, дополняющих область исследования до прямоугольной) задаются равными условному числу 99.99.
Краевые условия на верхней ступенчатой границе определяются номером зоны краевых условий на левой, верхней и правой гранях граничных элементов, формирующих верхнюю границу области исследования, и задаются массивом S размерностью (NGR´6) где NGR - число граничных элементов (рис. 6).
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
j
1
5
6
15
2
3
4
7
14
3
1
2
8
13
4
9
12
5
10
11
6
i
Рис. 6. Пример задания ступенчатой области исследования
- фиктивные элементы
4
- граничные элементы, 4 - порядковый номер элемента
S (d,1) - порядковый номер элемента, S (d,1)=d;
S (d,2) - координата элемента по направлению i 1£ S (d,2) £ Ni;
S (d,3) - координата элемента по направлению j 1£ S (d,3) £ Nj;
S (d,4) - номер зоны краевых условий на левой грани элемента, 0£ S (d,4)£ £ 9. S (d,4)=0, если эта грань не является поверхностью теплообмена с внешней средой;
S (d,5) - номер зоны краевых условий на верхней грани элемента, 0£ S (d,5) £ 9. S (d,5)=0, если эта грань не является поверхностью теплообмена с внешней средой;
S (d,6) - номер зоны краевых условий на правой грани элемента, 0£ S (d,6)£ £ 9. S (d,6)=0, если эта грань не является поверхностью теплообмена с внешней средой;
По предлагаемому алгоритму не могут рассматриваться случаи, когда нижняя грань элементов, формирующих верхнюю границу области исследования, является поверхностью теплообмена с внешней средой.
Ввод двухмерного массива S осуществляется по строкам оператором ввода 11-а (см. табл. 9).
Например, на верхней границе ступенчатой области (см. рис. 6) выделено 3 зоны с различными условиями теплообмена:
I зона - верхние грани 1, 2, 3, 10, 11 элементов;
II зона - верхние грани 5, 6, 15 элементов;
III зона - левые грани 3, 5, 12, 13, 14, 15 и правые грани 6, 7, 9 элементов.
Тогда массив S имеет вид:
S (d,1)
S (d,2)
S (d,3)
S (d,4)
S (d,5)
S (d,6)
1
3
1
0
1
0
2
3
2
0
1
0
3
2
3
3
1
0
4
2
4
0
1
0
5
1
5
3
2
0
6
1
6
0
2
3
7
2
6
0
0
3
8
3
6
0
0
3
9
4
6
0
0
3
10
5
7
0
1
0
11
5
8
0
1
0
12
4
9
3
0
0
13
3
9
3
0
0
14
2
9
3
0
0
15
1
9
3
2
0
Приложение 1 Рекомендуемое
Пример расчета
Требуется определить температурный режим, сформировавшийся в грунте в контуре отапливаемого производственного здания размером 20´ ´12 м без проветриваемого подполья через 10 лет после начала эксплуатации.
В процессе эксплуатации здания с одной из его сторон на части прилегающей территории в зимнее время будут образовываться снежные надувы (увеличение максимальной мощности снега на 0,4 м по сравнению с естественным).
Рассматривался режим теплообмена на прилегающей территории, наименее благоприятный для эксплуатации здания. Предполагалось, что снежные надувы образовывались симметрично со всех сторон здания. В результате определялся температурный режим под 1/4 частью здания (угол 6´ ´10 метров), образованной осями симметрии.
Область исследования представляет собой прямоугольный массив грунта, ограниченный глубиной 17 м и прямоугольной областью 21´15 м на верхней и нижней границах.
Размер элементов в метрах по направлению осей выбран для расчета следующий:
по оси z: 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3;
по оси x: 3, 3, 2, 2, 2, 3, 3, 3;
по оси y: 3, 3, 3, 2, 2, 2.
Всего расчетных элементов: 7´8´6=336.
Шаг по времени 121,67 часа.
На верхней границе выделено три зоны с различными краевыми условиями. На нижней границе, на глубине 17 м температура принята постоянной, равной - 1,4 °С. На боковых границах - условие теплоизоляции, теплопоток равный 0.
Расположение зон краевых условий на верхней границе приведено на рис. 1 настоящего приложения.
Рис. 1. Разбивка верхней границы области исследования на элементы z зоны краевых условий
Условия теплообмена по месяцам и по зонам верхней границы приведены в табл. 1 приложения.
Таблица 1
Номер зоны
Род краевых условий
Характеристика
Месяц
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
1
III
Температура tn =t+Dt (°C)
-24,6
-23,2
-19,2
-9,5
3,7
13,1
18,0
12,4
4,6
-4,6
-16,4
-22,4
Термическое сопротивление R, м2·ч·°С/ккал
2,6
2,7
2,8
3,0
1,7
-
-
-
-
1,3
2,1
2,3
Коэффициент теплообмена a, ккал/(м2·ч·°С)
13,8
12,3
12,3
12,0
12,1
12,6
13,4
14,0
14,3
13,4
13,5
12,7
2
III
Температура t (°C)
t=20°C= Const
Термическое сопротивление R, м2·ч·°С/ккал
R=1,8= Const
Коэффициент теплообмена a, ккал/(м2·ч·°С)
a=20.0= Const
3
III
Температура tn =t+Dt (°C)
-24,6
-23,2
-19,2
-9,5
3,7
13,1
18,0
12,4
4,6
-4,6
-16,4
-22,4
Термическое сопротивление R, м2·ч·°С/ккал
4,4
4,4
4,7
5,0
2,8
-
-
-
-
2,1
3,5
3,9
Коэффициент теплообмена a, ккал/(м2·ч·°С)
13,8
12,3
12,3
12,0
12,1
12,6
13,4
14,0
14,3
13,4
13,5
12,7
Начальное распределение температуры для всей области исследования меняется только по глубине.
Глубина, м
1
3
5
7
9,5
12,5
15,5
°С
-0,1
-0,4
-1,0
-1,2
-1,4
-1,4
-1,4
Начальные условия приведены на январь месяц.
Рис. 2. Разрез грунта с выделенными литологическими разностями
На рис. 2 приложения изображен схематический разрез грунта, в котором выделены три различные грунтовые разности, физические и теплофизические свойства которых приведены в табл. 2. Каждая грунтовая разность по всем трем направлениям содержит целое число элементов.
Таблица 2
Номер слоя
Описание грунта
Характеристика
rd, кг/м3
Cd, ккал/(м·ч·°С)
Wtot, доли
lM, ккал/(м·ч·°С)
lT, ккал/(м·ч·°С)
WW, доли
1
Суглинок буро-коричневый, ожелезненный, с включением гравия и кальки
1390
0,22
0,25
1,3
1,15
WW (-0,3)=0,14
WW (-1,0)=0,12
WW (-10,0)=0,08
2
Супесь буровато-коричневая, сильно ожелезненная с прослоями суглинка и песка
1520
0,24
0,22
1,55
1,55
WW (-0,3)=0,12
WW (-1,0)=0,08
WW (-10,0)=0,05
3
Песок пылеватый, желтоко-
коричневый, буро-серый,
ожелезненный, оторфован
1500
0,23
0,27
2,35
2,15
WW (0)=0,0
Распределение температур требуется выдавать на печать на каждый год от начала эксплуатации по разрезам: АА¢, ВВ¢, СС¢, ДД¢, ЕЕ¢, FF¢, KK¢ (см. рис. 1).
Для поставленной задачи прогноза текст программы MAIN и BLOCK DATA для расчета по программе PROGNOZ-3S, числовая информация на бланках, заполняемая по табл. 7 и 8 раздела 4 даны в соответственно в обязательном приложении 3 и в настоящем.
Пример обработки полученных результатов приведен на рис. 3 (вклейка).
Рис. 3. Результаты расчета температурного режима грунта по программе PROGNOZ
Исходные данные для расчета контрольного примера приложения 1 по программе PROGNOZ-3S
Перфорировал _______ ___ Проверил_____________
перфорацию
Перфорировал _______ ___ Проверил_____________
перфорацию
Перфорировал _______ ___ Проверил_____________
перфорацию
Выдача на печать для контроля ввода начальных данных, подготовленных для расчета по программе PROGNOZ-3S контрольного примера приложения 1
-0.3
-1.0
-10.0
-0.3
-1.0
-10.0
0.0
0.0
0.0
0.14
0.12
0.08
0.12
0.08
0.05
0.0
0.0
0.0
1.30
1.55
2.35
1.15
1.45
2.15
2.0
2.0
2.0
2.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
2.0
2.0
2.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
2.0
2.0
2.0
121.67
876000.0
-24.6
-23.2
-19.2
-9.5
3.7
13.1
18.0
12.4
4.6
-4.6
-16.4
-22.4
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
-24.6
-23.2
-19.2
-9.5
3.7
13.1
18.0
12.4
4.6
-4.6
-16.4
-22.4
2.6
2.7
2.8
3.0
1.7
0.0
0.0
0.0
0.0
1.3
2.1
2.3
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
4.4
4.4
4.7
5.0
2.82
0.0
0.0
0.0
0.0
2.14
3.57
3.59
13.8
12.3
12.3
12.0
12.1
12.6
13.4
13.0
14.3
13.4
13.5
12.7
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
20.0
13.8
12.3
12.3
12.0
12.1
12.6
13.4
13.0
14.3
13.4
13.5
12.7
-1.4
0.0
0.0
0.0
0.0
3
3
3
1
Побачили розбіжність з офіційним текстом?
Дивіться також
СанПиН 2.3.2.1293-03
Гигиенические требования по применению пищевых добавок
СНУ Збірник 1