Науковий вісник НГУ

Моделювання процесу теплопереносу з урахуванням спучення вогнезахисного покриття

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2020

Останнє оновлення: 11 березня 2020

Опубліковано: 11 березня 2020

Перегляди: 2384

Authors:

Р.М.Тацій, доктор фізико-математичних наук, професор, orcid.org/0000-0001-7764-2528, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.Ю.Пазен, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0003-1655-3825, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.Я.Вовк, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0001-7007-7263, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Мета. Розробити алгоритм розрахунку задачі про визначення нестаціонарного температурного поля за товщиною багатошарової конструкції з урахуванням зміни теплофізичних характеристик і геометричних розмірів (спучення) нанесеного вогнезахисного покриття.

Методика. Застосування прямого методу розв’язування диференціального рівняння теплопровідності із застосуванням методу редукції, концепції квазіпохідних, методу відокремлення змінних і модифікованого методу власних функцій Фур’є.

Результати. Запропоновано алгоритм визначення нестаціонарного температурного поля в багатошаровій пласкій конструкції з урахування зміни теплофізичних характеристик і геометричних розмірів (процес спучення) вогнезахисного покриття. Це досягається шляхом розв’язування послідовності двох задач (температурне поле до спучення та після спучення покриття).

Наукова новизна. Уперше із застосування прямого методу щодо розв’язку задачі нестаціонарної теплопровідності, запропоновано алгоритм щодо визначення температурного поля в багатошарових елементах зі змінною товщиною шару на прикладі будівельних конструкцій із вогнезахисними системами на основі покриттів, що спучуються.

Практична значимість. У подальшому такий підхід може бути використаний для апроксимації розв’язків нелінійних задач теплопровідності та дозволить значно пришвидшити дослідження вогнезахисних властивостей покриттів що спучуються.

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 Transfer, 138.10: 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 Environment, 143(1), 717-726.

10. Özişik, M. N., Orlande, H. R. B., Colaço, M. J., & Cotta, R. M. (2017). Finite Difference Methods in Heat Transfer (2^nd 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-PapersOnLine, 48(1), 689-690.

14. Hashim A. Saber (2016). Using maple, maple 3D graphics, and tablet PC to teach calculus II and III. In 13^th 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.

• < Попередня
• Наступна >