В данной работе рассматривается только один вид СОУ

В данной работе рассматривается только один вид СОУ — это горизонтальные естественно-действующие трубчатые системы «ГЕТ» , применяемые для крупных зданий с полами по грунту и резервуаров с опиранием на подсыпку. 1 -охлаждающие трубы; 2 -теплоизоляция; 3 -конденсаторный блок; 4 -ускоритель циркуляции.

[Самарский А. А, Вабищевич П. Н. Вычислительная теплопередача. Москва, Едиториал УРСС, 2003, 784 с. ] (1) дельта функция Дирака (2) Разностная схема 2 2 2 z T y T x T t T TTLсf скнвwwr. L 2 2 2 , , , 2, 1, , , , , 2, , 1, , , , 2, , , 1, , , z y x h nkji. Tnkji. Tkjia nkji. T т тм тм м a Lсс a kjia 2 5, 0, , f. TT 3 f ff f Tnkji. TT Tnkji. T ), , , (

nt hkz hjy hixn zk yj xi maxmax 0 0 nn kk jj ii Сетка пространственных координат 1 222 111 3 1 zyxhhhа 2 1 0 f. TTf Если f f TT TT ), max( тмаaa

[А. В. Павлов Энергообмен в ландшафтной сфере Земли, Наука, Новосибирск, 1984, 256 с. ] (3) [K. E. Trenberth, J. T. Fasullo, J. Kienl. Earths global energy budget. American meteorological society , marsh 2009, p. 311 -323] p=0, 84 [ Foken T. , Micrometeorology , Springer , 2008, 306 p. ] (4) постоянная Кармана (5)p. TARq. Sr 114 42 81067032, 5 Км Вт 0 0 10 ln ln 10 z z z vzv 1 4, 0 25, 10 2 0 ln 0 z z Tz. Tzvc qp c

(6) [А. В. Павлов Энергообмен в ландшафтной сфере Земли, Наука, Новосибирск, 1984, 256 с. ] для снега для грунта (7) Рис. 1. Схема граничных условий в расчетной области. 75, 0 001, 00 A мz 25, 0 02, 00 A мz x Т qqcr 00 2 0 10 lnln 010 zz z Tz. Tvc qp c 6 x Т qqcr 0 nq 0 ТТ пом. ТТ

иkjikji x zyгр иkjikji y zxгр kji. ТТТ h hh U 22, , 1, 1, , , aкэфконкон Mkji kji. ТТNSU , , d. Т d. P g. H ТТ нас ик 5, 0 7 (8) (9) [Г. В. Аникин, С. Н. Плотников, К. А. Спасенникова. Компьютерное моделирование тепломассопереноса в системах горизонтального охлаждения грунтов. Криосфера Земли. 2011. Т. XV. № 1. с. 33 -39. ] (10)

РИС 1. 1. Общий вид расположения термосифонов во всех трех проекциях. 1 — насыпной грунт, 2 -термоизолятор, º — испарители термостабилизаторов, lx =1, 25 м, расстояние от термостабилизаторов до термоизолятора, ly =1 м, расстояние между термостабилизаторами. d внеш =66, 07 м; d вн =60, 7 м; Т н =45°С; l 1 =0, 6 м; l 2 =0, 4 м См Вт Cм Вт 04. 0 95. 0 2 1 nt hkz hjy hix n zk yj xi сут мh мh мh z y x 01, 0 1 1, 0 8 max 0 1010 nn k j i

(1. 1) (1. 2) (1. 3) Оптимальные параметры по месяцам приведены в таблице № 1. 1. dvevvdwv 1 Янв. Фев. Март. Апр. Май. Июн. Июл. Авг. Сен. Окт. Ноя. Дек. -14, 7 8 -18, 9 -13 -7, 13 -1, 55 6, 07 10, 72 9, 16 6, 47 1, 53 -7, 83 -11, 0 3 7, 18 8, 8 6, 93 6, 61 5, 09 5, 9 4, 6 3, 0 3, 16 3, 49 7, 7 9, 02 3, 04 3, 07 2, 73 3, 79 4, 0 3, 57 3, 86 4, 94 3, 4 5, 03 2, 73 4, 73 0, 47 0, 48 0, 67 0, 72 0, 67 0, 66 0, 82 0, 6 0, 74 0, 52 0, 62 9 CT, мc/, T ТТd. Тe Tdw. T 2 22 2/ 2 2 2 v v

Рис. № 1. 2. Распределение температуры по глубине на центральной оси расчетной области для обоих вариантов на конец августа расчетного восьмилетнего периода.

Рис. 1. 3 а. Температурное поле на уровне охлаждающих труб на конец августа расчетного восьмилетнего периода (самый холодный). Рис. 1. 3 б. Температурное поле на уровне охлаждающих труб на конец августа расчетного восьмилетнего периода (самый теплый).

(2. 1) (2. 2) [Аникин, Спасенникова, 2012] а б в nt hkz hjy hix n zk yj xi сут мh мh мh z y x 01, 0 1 1, 0 Рис. № 2. 1 а, б, в. Геометрические характеристики расчетной области в трех координатных плоскостях ( y , z ), ( x , y ), ( x , z ). 12 243600 кон NN QU 243600 кон. Nm Q U 10 кон. N max 0 1010 nn k j i

Рис 2. 2. Сравнения распределений температур и скоростей ветра для июня (б, г) и января (а, в), полученных по архивным данным метеостанции Игарка за 2007 -2012 г. с аналогичными распределениями, полученными с помощью генераторов случайных чисел программы Math. CAD-14: 1 в случаях (а, б) — распределение температур, 2 в случаях (а, б) — нормальное распределение, полученное с помощью генератора случайных чисел; 1 в случаях (в, г) — распределение скоростей ветра, 2 в случаях (в, г)- гамма распределение, полученное с помощью генератора случайных чисел.

Янв. Фев. Мар т. Апр. Май. Июн. Июл. Авг. Сен. Окт. Ноя. Дек. — 26. 2 — 27. 0 -1 7. 3 — 8. 12 — 0. 66 11. 2 1 5. 8 11. 3 6. 60 -4. 2 — 19. 1 — 24. 4 10. 8 9. 88 10. 2 9. 24 6. 34 5. 99 5. 18 4. 41 4. 86 7. 29 11. 13 11. 4 1. 61 1. 54 1. 91 2. 40 3. 66 4. 54 2. 15 2. 68 2. 77 2. 84 1. 58 2. 18 0. 59 0. 60 0. 64 0. 75 1. 06 1. 39 0. 91 0. 94 0. 88 0. 87 0. 59 0. 70 0. 79 0. 86 0. 79 0. 48 0 0 0. 12 0. 35 0. 53 0. 21 0. 19 0. 20 0. 22 0 0 0. 10 0. 13 0. 17 i i h N hh 2 i i Nh h Таблица № 2. 1. Параметры распределений для каждого месяца. (2. 3) мс/, мh, м h , 14 CT,

Нижняя граница интервала (к. Вт) Верхняя граница интервала (к. Вт) Вероятность 1. 5 6 1. 7 9 0. 06 1. 7 9 2. 0 2 0. 1 5 2. 0 2 2. 2 5 0. 2 3 2. 2 5 2. 4 8 0. 33 2. 4 8 2. 7 1 0. 2 3 Таблица № 2. 2. Вероятность найти определенное значение величины в заданном интервале. с вероятностью 79% выполняется соотношение (2. 4) Таблица № 2. 3. Вероятность найти определенное значение величины в заданном интервале. с вероятностью 75% выполняется соотношение (2. 5) U к. Вт. Uк. Вт71, 202, 2 U Нижняя граница интервала (к. Вт) Верхняя граница интервала (к. Вт) Вероятность 2. 3 6 3. 0 9 0. 1 7 3. 0 9 3. 82 0. 4 6 3. 82 4. 55 0. 29 4. 55 5. 28 0. 04 5. 28 6. 01 0. 04 к. Вт. Uк. Вт55, 409,

Таблица № 2. 3. Вероятность найти определенное значение величины N в заданном интервале. с вероятностью 82% выполняется соотношение (2. 6) Таблица № 2. 4. Вероятность найти определенное значение величины m в заданном интервале. с вероятностью 68% выполняется соотношение (2. 7)Нижняя граница интервала (сут. ) Верхняя граница интервала (сут. ) Вероятность 181 196. 4 0. 02 196. 4 211. 8 0. 10 211. 8 227. 2 0. 3 8 227. 2 242. 6 0. 4 4 242. 6 258 0. 06. 6, 242. 8, 211 сут. Nсут Нижняя граница интервала (сут. ) Верхняя граница интервала (сут. ) Вероятность 87. 7 1 03. 9 0. 0 4 103. 9 120. 1 5 120. 1 136. 3 0. 2 3 136. 3 152. 5 0. 4 5 152. 5 168. 7 0. 1 3. 5, 152. 1, 120 сутmсут

Рис. № 2. 3. Распределение температуры по глубине на центральной оси расчетной области для самого холодного и самого теплого вариантов в конце августа расчетного периода.

Рис. 2. 4 б. Температурное поле на уровне охлаждающих труб на конец августа расчетного двухлетнего периода (самый холодный). Рис. 2. 4 а. Температурное поле на уровне охлаждающих труб на конец августа расчетного двухлетнего периода (самый теплый).

Рис. № 3. 1. План размещения системы температурной стабилизации в основании резервуара РВС-5000 Уренгойского месторождения. 1 -резервуар РВС-5000; 2 -полиэтиленовые трубки; 3 -конденсатор.

Таблица № 3. 1. Среднемесячные значения температуры и скорости ветра на Уренгое. Рис. № 3. 2. Геометрические характеристики расчетной области в трех координатных плоскостях ( y , z ), ( x , y ), ( x , z ). t a , °C v, м/с Сентябрь 1989 8, 1 4, 1 Октябрь 1989 -16, 6 5, 3 Ноябрь 1989 -18, 0 5, 0 Декабрь 1989 -23, 7 3, 8 Январь 1990 -25, 5 4, 9 Февраль 1990 -25, 1 3, 8 Март 1990 -17, 1 5, 0 Апрель 1990 -2, 9 7, 5 Май 1990 -2, 1 5, 0 Июнь 1990 12, 8 3, 7 Июль 1990 24, 0 3, 6 Август 1990 12, 9 3, 3 nt hkz hjy hix n zk yj xi сут мh мh мh z y x 01, 0 1 1, 0 а б в 20 max 0 1010 nn k j i

Таблица № 3. 2. Показания датчиков кос (№ 365, № 366, № 368, № 369). Дата 369 366 368 365 21. 01. 199 0 № датчик а t teor (°C ) t exp (°C) t teor (°C) t exp (°C) 1 -3, 22 -2, 9 -17, 3 -19, 63 0, 09 -2, 37 -8, 21 -19, 45 2 -7, 86 -12, 47 -17, 16 -17, 62 -1, 09 -4, 58 -8, 17 -10, 04 3 -16, 52 -18, 6 -16, 72 -16, 24 -7, 84 -10, 1 -8, 02 -8, 86 4 -16, 12 -17, 37 -16, 28 -15, 6 -7, 89 -9, 63 -7, 89 -8, 85 5 -16, 09 -16, 8 -16, 25 -16, 43 -7, 86 -8, 5 -7, 86 -8, 71 6 -16, 09 -16, 56 -16, 25 -16, 59 -7, 86 -8, 54 -7, 86 -8, 69 7 -16, 09 -16, 66 -16, 25 -15, 52 -7, 86 -8, 16 -7, 86 -8, 78 8 -16, 11 -16, 58 -16, 28 -17, 1 -7, 88 -9, 03 -7, 89 -8, 67 9 -16, 53 -17, 29 -16, 67 -16, 09 -7, 87 -9, 74 -7, 87 -8, 96 10 -8, 89 -15, 02 -13, 11 -7, 53 -2, 02 -8, 35 -2, 83 -4, 96 11 -3, 22 -12, 32 -3, 26 -3, 86 0, 09 -4, 15 0, 09 -4, 52 Дата 369 366 368 365 20. 03. 199 0 № датчик а t teor (°C ) t exp (°C) t teor (°C) t exp (°C) 1 -2, 69 -6, 73 -14, 92 -16, 17 0, 008 -4, 73 -11, 28 -16, 11 2 -9, 35 -11, 26 -14, 94 -15, 48 -5, 93 -7, 24 -11, 42 -11, 83 3 -14, 76 -15, 54 -14, 89 -15, 17 -10, 91 -11, 35 -11, 63 4 -14, 53 -14, 8 -14, 56 -11, 19 -11, 24 -11, 21 -11, 49 5 -14, 51 -15, 19 -14, 53 -15, 07 -11, 17 -11, 06 -11, 17 -11, 23 6 -14, 51 -15, 17 -14, 53 -14, 95 -11, 17 -11, 34 7 -14, 51 -15, 15 -14, 53 -15, 02 -11, 17 -10, 74 -11, 17 -11, 3 8 -14, 52 -14, 88 -14, 56 -14, 98 -11, 18 -11, 4 -11, 19 -11, 31 9 -14, 78 -14, 82 -14, 79 -14, 49 -11, 97 -11, 03 -10, 95 -10, 92 10 -10, 07 -12, 96 -12, 03 -8, 7 -6, 42 -9, 52 -6, 59 -8, 22 11 -2, 76 -10, 69 -2, 81 -4, 68 0, 007 -7, 12 0, 003 -5,

Дата 369 366 368 365 20. 04. 199 0 № датчик а t teor (°C ) t exp (°C) t teor (°C) t exp (°C) 1 -1, 81 -3, 28 -11, 79 -10, 32 -0, 13 -1, 96 -10, 37 -10, 51 2 -7, 43 -8, 72 -12, 1 -11, 07 -5, 96 -7, 59 -10, 64 -10, 88 3 -11, 95 -11, 58 -12, 42 -11, 68 -10, 06 -10, 3 -10, 66 -10, 96 4 -12, 08 -11, 46 -12, 11 -11, 63 -10, 45 -10, 67 -10, 49 -10, 93 5 -12, 03 -11, 61 -12, 04 -11, 8 -10, 44 -10, 64 -10, 44 -10, 82 6 -12, 03 -11, 89 -12, 03 -11, 93 -10, 43 -10, 91 -10, 43 -10, 93 7 -12, 03 -11, 85 -12, 03 -11, 95 -10, 44 -10, 28 -10, 44 -10, 96 8 -12, 07 -11, 63 -12, 08 -11, 72 -10, 45 -10, 88 -10, 45 -10, 86 9 -12, 0 -11, 13 -11, 98 -11, 15 -10, 12 -10, 43 -10, 09 -10, 4 10 -7, 83 -8, 94 -7, 74 -8, 61 -6, 3 -9, 31 -6, 26 -8, 4 11 -1, 91 -6, 04 -1, 93 -5, 51 -0, 15 -6, 55 -0, 17 -6,

Рис. № 3. 3. Схема размещения кос. а – вид сбоку; б – вид сверху; I -коса № 368, II -коса № 369, III -коса № 365, IV -коса № 366; Р 1 , Р 2 , Р 3 , Р 4 – конденсаторные блоки.

Рис. № 3. 4 а. Температурное поле на уровне кос № 366 и № 369 на 20 апреля 1990.

Рис. 3. 4 б. Температурное поле на 20 апреля 1990, в плоскости, проходящей через центр резервуара и расположенной перпендикулярно трубам охлаждающей системы. Рис. № 3. 4 в. Температурное поле на 20 апреля 1990, в плоскости, проходящей через центр резервуара и расположенной параллельно трубам охлаждающей системы.

Рис. 3. 5. Значения температуры для кос с термометрическими датчиками. а – коса № 366; б – коса № 365; в – коса № 368; г – коса № 369; 1 – теоретические значения температуры; 2 – показания термодатчиков.

Дата измерен ия ТТ 2 ТТ 3 ТТ 4 ТТ 5 14. 07. 201 0 -1. 3 -1. 9 -1. 0 -6. 3 21. 11. 201 0 -1. 19 -2. 75 -2. 44 -4. 81 0 4. 01. 201 1 -6. 31 -8. 88 -6. 13 31. 03. 201 2 -6. 83 -6. 58 -6. 77 -8. 07 Таблица № 4. 1. Температуры грунта на глубине 2 м от поверхности пола. nt hkz hjy hix n zk yj xi сут мh мh мh z y x 01, 0 1 1, 0 Рис. 4. 1. Геометрические характеристики расчетной области в трех координатных плоскостях: a –( y, z) ; б — (х, у); в — (х, z). а б в 27 max 0 510 7010 1510 nn k j i

а б в Рис 4. 3. Температурное поле на 31. 03. 2012 а) под нижней кромкой пеноплэкса, б) на глубине 1 м от нижней кромки пеноплэкса, в) на глубине 5 м от нижней кромки пеноплэкса.

Рис 4. 4. Сравнение расчетных и экспериментальных данных на 31. 03. 2012 а) в скважине № 1, б) в скважине № 3, в) в скважине № 4, г) в скважине № 5. По оси y отложена температура, по оси x глубина (м). Сплошная линия — расчетные значения, пунктирная линия — данные термометрии.