Моделирование процесса прогрева бетона в тепловой установке при различных теплоносителях

Abstract

RU: Цель Для повышения экономической эффективности производства многослойных стеновых панелей с несущим слоем из железобетона необходимо провести усовершенствование тепловой установки реализующей применяемый способ производства конструкции. Для проведения требуемого усовершенствования необходимо исследовать процесс теплообмена при изготовлении сборной железобетонной многослойной конструкции при тепловой обработке при различных условиях функционирования тепловой установки. Методика. Для исследования процесса тепловой обработки конструкции, была разработана вычислительная модель тепловой установки реализующей стендовый способ производства сборных железобетонных двухслойных стеновых панелей. Основу моделирования составляет система уравнений тепломассообмена, реализованная численными методами в одном из программных комплексов CAD/CAE. Моделируются процессы теплопроводности, конвективного и радиационного теплообмена. При моделировании тепловой работы стенда были приняты усредненные начальные условия соответствующие теплому и холодному периодов года. Результаты. Выполнено моделирование процесса тепловой обработки двухслойного элемента имитирующего фрагмент стеновой панели. Проведены расчёты прогрева слоёв элемента конструкции при различных режимах работы стенда. В качестве параметров варьирования рассматривались: использовании различных теплоносителей; изменение характеристик прогреваемого элемента конструкции (толщина слоёв и их соотношение); изменение начальной температуры теплоносителя и изменении граничных условий проведения тепловой обработки. Выполнен анализ полученных при моделировании процесса тепловой обработки данных, на основании которого определены исходные данные для проектирования тепловой установки, обеспечивающей производство конструкций такого типа. Научная новизна. Разработана вычислительная модель тепловой установки, реализующей стендовый способ производства слоистой конструкции с несущим слоем из железобетона. Исследован процесс тепловой обработки двухслойной конструкции при заданных граничных условиях и различных теплоносителях. Практическая значимость. Проведены расчёты различных режимов работы стенда для некоторых типов двухслойных конструкций. Определены исходные данные для проектирования тепловой установки, обеспечивающей стендовый способ производство сборных железобетонных двухслойных конструкций такого типа

UK: Мета Підвищення економічної ефективності виробництва багатошарових стінових панелей з несучим шаром з залізобетону необхідно провести удосконалення теплової установки, що реалізує використаний спосіб виробництва конструкцій. Для виконання необхідного удосконалення потребує проведення дослідження процесу теплообміну при виготовленні збірної залізобетонної багатошарової конструкції при тепловій обробці за різних умов функціонування теплової установки. Методика. Для дослідження процесу теплової обробки конструкції, була розроблена обчислювальна модель теплової установки що реалізує стендовий спосіб виробництва збірних двошарових стінових панелей. Основу моделювання становить система рівнянь тепломасообміну, реалізована чисельними методами в одному із програмних комплексів CAD/CAE. Моделюються процеси теплопровідності, та променевого теплообміну. При моделюванні теплової роботи стенду були прийняті усереднені початкові умови, які відповідають теплому та холодному періодам року. Результати. Виконано моделювання процесу теплової обробки двошарового елементу, що імітує фрагмент стінової панелі. Проведені розрахунки прогріву шарів елемента конструкції при різних режимах роботи стенду. Як параметри варіювання розглядалось: використання різних теплоносіїв; зміни характеристик елементу конструкції, що прогрівають (товщина шарів та їх співвідношення); зміни початкової температури теплоносія та зміна граничних умов проведення теплової обробки. Виконано аналіз отриманих при моделюванні процесу теплової обробки результатів, на підставі якого визначені вихідні дані для проектування теплової установки, що забезпечує виробництво конструкцій такого типу. Наукова новизна. Створена обчислювальна модель теплової установки, що реалізує стендовий спосіб виробництва двошарової конструкції с несучим шаром з залізобетону. Досліджено процес теплової обробки двошарової конструкції при зазначених заданих граничних умовах. Практична значимість. Виконано розрахунки різних режимів роботи стенду для деяких типів двошарових конструкцій. Визначені вихідні данні для проектування теплової установки, яка забезпечує стендовий спосіб виробництва збірних залізобетонних двошарових конструкцій такого типу.

EN: Purpose. Multi-layered wall reinforced-concrete panels are produced by a stand method. For the decline of value of their production it is necessary to conduct modernisation of the thermal setting. For the improvement of the thermal setting it is necessary to investigate the process of heat exchange of the stratified construction at her warming up. At research it is necessary to take into account influence of different terms. Methodology. For research of process of thermal treatment of construction, the model of the thermal setting was worked out. Thermal treatment of production of collapsible reinforce-concrete double-layer wall panels a stand method is designed. Design basis is made by the system of equalization's of heat-mass change realized by the methods of CAD/CAE. The processes of heat conductivity, convective and radiative heat exchange are designed. At the design of thermal work of stand middle initial conditions were accepted corresponding to warm and cold periods. Findings. The design of process of thermal treatment of double-layer element is executed. A model imitated the fragment of a wall panel. The calculations of warming up of layers of element of construction are conducted. At calculations changed: modes of operations of the thermal setting: type of coolant-moderator; parameters of construction (thickness of layers and their correlation); initial temperatures of coolant-moderator; ambient temperature. The analysis of the data obtained at a design is executed. Basic data is certain for planning of the thermal setting, providing the production of constructions such The calculations of the different modes of operations of stand are conducted for some types of double-layer constructions. Basic data is certain for projecting of the thermal setting providing a stand method production of the combined teams reinforce-concrete double-layer constructions of such type. Originality. The model of the thermal setting realizing the stand method of production was created. Within the framework of model a double-layer construction is investigated from the concrete and heat isolation. The border terms of thermal treatment of double-layer construction changed at research. Practical value. The calculations of the different modes of operations of stand are conducted for some types of double-layer constructions. Basic data are certain for planning of the thermal setting providing a stand method production of collapsible reinforce-concrete double-layer constructions of such type.