Вестник МГТУ. 2016, №1.1.
Вестник МГТУ, том 19, № 1/1, 2016 г. стр. 28–34 31 Анализ кривых, представленных на рис. 3, а–в и 4, а–в , показывает, что максимальная скорость оттаивания ММГП (отслеживаем температуру 0 °С) имеет место в первые два года эксплуатации АСММ. Причем заметного различия по направлениям Х и Y не наблюдается. Так, для коэффициента теплопроводности обделки 2 Вт/(м . К) (рис. 3, а и рис. 4, а ) скорость движения фронта оттаивания находится на уровне 4 м/год, а для коэффициента теплопроводности обделки 0,5 Вт/(м ⋅ К) (рис. 3, б и рис. 4, б ) скорость движения фронта оттаивания составляет около 2,7 м/год. Для минимального значения коэффициента теплопроводности обделки (0,05 Вт/(м ⋅ К)) (рис. 3, в и рис. 4, в ) скорость движения фронта оттаивания нулевая. Как видно из графиков рис. 3, а , б и 4, а , б , в последующие два года скорость движения фронта оттаивания снижается в разы. К 16 годам эксплуатации АСММ глубина оттаивания составляет для коэффициента теплопроводности 2 Вт/(м ⋅ К) примерно 17 м вдоль оси Y и 20 м вдоль оси Х , для коэффициента теплопроводности 0,5 Вт/(м ⋅ К) – приблизительно 14 м вдоль оси Y и 17 м вдоль оси Х . Для коэффициента теплопроводности 0,05 Вт/(м ⋅ К) зон оттаивания в обоих направлениях не прогнозируется. а б в г Числа в легенде – годы Рис. 3. Динамика пространственного распределения температуры вдоль оси Y при вариации коэффициента теплопроводности обделки и пористости ММГП: а – 2 Вт/(м ⋅ К); б – 0,5 Вт/(м ⋅ К); в – 0,05 Вт/(м ⋅ К) при пористости ММГП 0,05; г – 2 Вт/(м ⋅ К) при пористости ММГП 0,10 Эффект влияния пористости на глубину оттаивания можно хорошо проследить на графиках рис. 3, а , г и 4, а , г . Как было показано авторами ранее [7] на базе двухмерных моделей, с ростом пористости происходит снижение глубины оттаивания. Данный результат объясняется физикой процесса: рост пористости увеличивает затраты энергии на фазовый переход "лед – вода". Анализ результатов расчетов в трехмерной геометрии также подтверждает сделанный ранее вывод, что отчетливо проявляется в поведении кривых рис. 3, а , г и рис. 4, а , г . В частности, на примере рис. 3, а , г имеем следующие результаты: на 2 года процесса моделирования глубина оттаивания снижается на 1 м (с ~8 м до ~7 м), а на 16 лет – на 2 м (с ~17,5 м до ~15,5 м) соответственно. Аналогичная ситуация прогнозируется и вдоль оси Х .
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz