ELCUT
Новый подход
к моделированию полей

Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Глубина промерзания грунта

уровень промерзания грунта

Новый ресурс по
Теплотехническим расчетам в строительстве
www.izoterma.org

Тип задачи:
Плоско-параллельная задача расчета нестационарной теплопередачи.

Геометрия:
Прямоугольная область (10 м x 13 м)
Глубина промерзания грунта Температура в массиве меняется под действием изменения температуры на поверхности. Грунт Поверхность (конвекция) 10 метров 13 метров

Данные:
Теплопроводность грунта - 0.63 Вт/К-м
Теплоемкость грунта – 1100 Дж/кг-К
Плотность грунта – 1600 кг/м³
Температура наружного воздуха: климатические условия г. Дмитров Московской области.

Задание:
Рассчитать максимальную глубину промерзания грунта.

Решение:
Температура в массиве меняется под действием изменения температуры на поверхности. Период изменения температуры равен 1 году (t = 31 536 000 секунд). Анализ среднемесячных температур по данным СП климатологии для города Дмитров Московской области показал, что среднегодовая температура равна 3.8 °С, а функция синуса дает неплохую аппроксимацию среднемесячных температур:
T(x) = 3.8 + 13.7 * SIN(x * π/6 – π/2), где x - номер месяца.

По трём остальным границам грунтового массива принимается тепловой поток равным нулю.

В ELCUT решается нестационарная задача теплопроводности с начальным равномерным распределением температуры 3.8°C. При данной начальной температуре решение быстро сходится за 2 годовых цикла.

Результаты
Ниже представлены графики температуры грунта по глубине для разных фаз годового цикла.
Максимальная глубина промерзания 2.45 м получается через 16/24 года, считая от самого жаркого месяца.
Глубина промерзания грунта

  • Видео: Глубина промерзания грунта
  • Смотреть на YouTube.
  • Скачать файлы задачи.

    ELCUT включён в Государственный реестр Российского программного обеспечения