Моделирование процесса теплопереноса с учетом вспучивания огнезащитного покрытия

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

Р.М.Таций, доктор физико-математических наук, профессор, orcid.org/0000-0001-7764-2528, Львовский государственный университет безопасности жизнедеятельности, г. Львов, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О.Ю.Пазен, кандидат технических наук, orcid.org/0000-0003-1655-3825, Львовский государственный университет безопасности жизнедеятельности, г. Львов, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

С.Я.Вовк, кандидат технических наук, orcid.org/0000-0001-7007-7263, Львовский государственный университет безопасности жизнедеятельности, г. Львов, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 повний текст / full article



Abstract:

Цель. Разработать алгоритм расчета задачи об определении нестационарного температурного поля по толщине многослойной конструкции с учетом изменения теплофизических характеристик и геометрических размеров (вспучивание) нанесенного огнезащитного покрытия.

Методика. Применение прямого метода решения дифференциального уравнения теплопроводности с применением метода редукции, концепции квазипроизводных, метода разделения переменных и модифицированного метода собственных функций Фурье.

Результаты. Предложен алгоритм определения нестационарного температурного поля в многослойной плоской конструкции с учетом изменения теплофизических характеристик и геометрических размеров (процесс вспучивания) огнезащитного покрытия. Это достигается путем решения последовательности двух задач (температурное поле до вспучивания и после вспучивания покрытия).

Научная новизна. Впервые с применением прямого метода по решению задачи нестационарной теплопроводности, предложен алгоритм об определении температурного поля в многослойных элементах с переменной толщиной слоя на примере строительных конструкций с огнезащитными системами на основе вспучивающихся покрытий.

Практическая значимость. В дальнейшем такой подход может быть использован для аппроксимации решений нелинейных задач теплопроводности и позволит значительно ускорить исследования огнезащитных свойств вспучивающихся покрытий.

References.

1. Budstandart (n.d.). ДСТУ-Н-П Б В.1.1-29: 2010 Protection from fire. Fireproofing of building constructions. General requirements and control methods. Retrieved from http://online.budstandart.com/ru/catalog/doc-page?id_doc=26657.

2. International Organization for Standardization (ISO) (1999). ISO834–1, Fire Resistance Tests – Elements of Building Construction - Part 1: General Requirements for Fire Resistance Testing. Geneva, Switzerland. Retrieved from https://www.iso.org/standard/2576.html.

3. Lucherini, A., Giuliani, L., & Jomaas, G. (2018). Experimental study of the performance of intumescent coatings exposed to standard and non-standard fire conditions. Fire Safety Journal, 95, 42-50.

4. Beheshti, A., & Heris, S. Z. (2015). Experimental investigation and characterization of an efficient nanopowder-based flame retardant coating for atmospheric-metallic substrates. Powder technology, 269, 22-29.

5. Franssen, J.-M., & Real, V. P. (2002). Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-2: General actions – Actions on structures exposed to fire. https://doi.org/10.1002/9783433601570.ch1.

6. Subota, A. V., Semerak, M. M., & Stokalyuk, O. V. (2014). Definition and study of the temperature field in the elements of metal constructions under the conditions of the temperature mode of hydrogen combustion. Pozhezhna bezpeka: zb. nauk. pr. LDUBZHD, (24), 120-123.

7. Singh, Suneet, & Prashant, K. Jain (2016). Analytical solution for three-dimensional, unsteady heat conduction in a multilayer sphere. Journal of Heat Transfer138.10: 101301. https://doi.org/10.1115/1.4033536.

8. Xiao-Jun, Y. (2017). New integral transforms for solving a steady heat transfer problem. Jornal of Thermal Science, Supplement, 21, S79-S87.

9. Yue Zhang, & Xiaofeng Li (2018). Heat transfer formalism using GFM and FEM in underground tunnels. Building and Environment143(1), 717-726.

10. Özişik, M. N., Orlande, H. R. B., Colaço, M. J., & Cotta, R. M. (2017). Finite Difference Methods in Heat Transfer (2nd ed.). New York: CRC Press.

11. Pazen, O. Y., & Tatsii, R. M. (2016). General boundary-value problems for the heat conduction equation with piecewise-continuous coefficients. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 89(2), 357-368. https://doi.org/10.1007/s10891-016-1386-8.

12. Pazen, O. Y. (2017). Mathematical modelling and computer simulation of direct method for studying boundary value problem of thermal conductivity. Problems of Infocommunications. Science and Technology, 73-76. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2019.01.113.

13. Ildikó Perjési-Hámori (2015). Two Dimensional Mathematical Model of Heat-transmission Using MAPLE. IFAC-PapersOnLine48(1), 689-690.

14. Hashim A. Saber (2016). Using maple, maple 3D graphics, and tablet PC to teach calculus II and III. In 13th Learning and Technology Conference (L&T), (pp. 45-50). Retrieved from https://ieeexplore.ieee.org/document/7562864.

15. Pazen, О. Y. (2018). Verification results of the presentation of the protection of the unsteading temperature field at the concrete construction for the mind of the standard temperature refrigeration fire. Bulletin of Lviv State University of Life Safety, 18, 96-101. https://doi.org/10.32447/20784643.18.2018.10.

Следующие статьи из текущего раздела:

Посетители

3122638
Сегодня
За месяц
Всего
35
3819
3122638

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Авторам и читателям рубрики журнала RusCat Архив журнала 2020 Содержание №1 2020 Моделирование процесса теплопереноса с учетом вспучивания огнезащитного покрытия