Numerical Heat Transfer in Permafrost Soils

Опубликовано: 24 Май 2013
на канале: Simmakers Ltd.

1,223

The report explains some principles of the software package that our company developed. The motivation for computing a temperature field in permafrost soils is caused by the fact that a number of construction norms and rules require the determination of the following parameters:
• The position of the upper surface of a permafrost soil under the building, The calculated average annual temperature of the soil,
• The equivalent temperature. etc.
Determination of these parameters requires the knowledge of a 3D temperature field during all the exploitation period of a building. In order to calculate this temperature field engineers use various computer software. Let's assume that the efficiency criteria of these software tools are: possibility to obtain the solution with desired accuracy; and possibility to obtain the solution with the minimal time consumption.
This report will narrate about the specificity of heat transfer in permafrost soils and also about numerical methods that we have used in order to solve this problem of heat transfer. In the concluding part of the report will be presented some numerical results and drawn the conclusions.

Доклад «Специфика задач вычислительной теплопередачи при проектировании оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах».
В данном докладе рассказывается о математическом аппарате программного комплекса для прогнозирования режимов вечномерзлых грунтов.
Актуальность получения температурного поля в вечномёрзлых грунтах связана с тем, что ряд строительных норм и правил требуют расчёта таких параметров как:
• положение верхних поверхностей вечномёрзлого грунта под сооружением,
• расчётная среднегодовая температура грунта,
• эквивалентная температура.

Расчёт этих параметров в свою очередь требует знания трёхмерного поля температуры на протяжении всего периода эксплуатации сооружения. Для определения этого трехмерного температурного поля используются различные программные средства. При этом критериями эффективности программного обеспечения являются, с одной стороны, обеспечение приемлемой точности получаемого решения, а с другой стороны, проведение расчёта за минимальное время.

В докладе рассказывается о специфике задач теплопередачи в вечномёрзлых грунтах, а также об исследовавшихся нашей компанией методах вычислительной математики, которые применялись для решения этой задачи. В конце доклада будут приведены результаты расчётов и сделаны некоторые выводы.