Страница 5: РСН 67-87. Инженерные изыскания для строительства. Составление прогноза изменений температурного режима вечномерзлых грунтов численными методами (46401)

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).

Рис. 6. Пример задания ступенчатой области исследования

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??

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

Начальное распределение температуры для всей области исследования меняется только по глубине.

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

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.