ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Перенос тепла или вещества в негомогенной среде из "Теория тепло- и массообмена " Процесс промерзания (протаивания) обычно описывается как задача с подвижной границей замерзания, рез1ко отделяющей грунт в мерзлом и талом состояниях. Выше границы замерзания влага находится только в виде льда, ниже ее — только в виде жидкости. Перенос влаги в таком грунте отсутствует. [c.466] Действительная картина промерзания, как показывает опыт, значительно сложнее не вся влага одновременно превращается в лед при какой-то определенной температуре, а происходит постепенное замерзание по мере понижения температуры грунта. Благодаря разным формам связи влаги со скелетом почвогрунта наблюдается спектр температур от 0° С (для влаги в макрокапиллярах) до — 70° С (для влаги, связанной наиболее прочными адсорбционными силами. [c.466] Таким образом, уточнение физической модели процесса промерзания грунта сводит решение задачи теплопроводности с краевым условием на подвижной границе к решению системы дифференциальных уравнений тепло- и массопереноса с краевыми условиями на неподвижных границах, что значительно упрощает решение проблемы. [c.467] При малых значениях времени т критерий 8 = 0. При больщих значениях т критерий 8 1, что соответствует общему физическому смыслу задачи, а также экспериментальным данным. [c.467] Коэффициенты С по-прежнему определяются выражениями (10-2-15), а корни р определяются из уравнения (10-2-16). [c.468] Таким образом, выражение (10-2-17) дает значение потенциала мас-сопереноса в любой точке материала и в любой момент времени, а выражение (10-2-20) то же самое, но для температуры. [c.469] Рассмотрим пример. Для удобства использования полученных ранее результатов проведем решение в безразмерной форме. [c.470] Имеем ограниченную одномерную пласти1ну (0 Z 1). На одной поверхности ( = 0) обмен со средой теплом и веществом отсутствует, на другой поверхности (2l = 1) обмен теплом подчиняется граничным условиям II рода, а обмен веществом—граничным условиям III рода. Критерий фазового превращения зависит от координаты. [c.470] Мы должны потребовать, кроме того, от входящих в уравнение и условия однозначности функций выполнения условий Дирихле. [c.471] Решением уравнения (10-2-24) при условиях (10-2-25), (10-2-26) и (10-2-28) является (6-5-17) гл. 6., т. е. [c.471] Для упрощения последующих выкладок распределение безразмерной температуры определим для стадии регулярного режима переноса вещества. [c.471] В ходе процесса материал в той или иной степени изменяет свои структурные свойства. Когда свойства тела меняются по координате незначительно или самым беспорядочным образом, допустимо при исследовании явлений переноса соответствующие коэффициенты и термодинамические характеристики принимать постоянными и равными средним эффективным их значениям. В ряде случаев, однако, неоднородность физических свойств оказывается столь значительной, а изменение их по координате столь закономерным, что пренебрегать ею недопустимо. Последнее вынуждает нас переходить от решения дифференциальных уравнений переноса с постоянными коэффициентами к решению уравнений, где все или отдельные коэффициенты являются в конечном счете функцией координат. [c.472] В большинстве случаев п меньше единицы (0 [п 1). [c.473] Выражение (10-3-18) является решением рассматриваемой задачи в изображениях. [c.477] Ряд решений других задач с экспоненциальной зависимостью коэффициентов от координаты, в частности для тепловых волн, приведен в работах [Л. 5, 6, 9]. [c.478] Вернуться к основной статье