Разработка метода нахождения коэффициента диффузии влаги
DOI:
https://doi.org/10.26577/JMMCS-2019-3-29Ключевые слова:
материалы, тепло и масса, метод, численный расчет, сравнениеАннотация
В связи с появлением новых строительных материалов возникает необходимость определения теплофизических характеристик материалов. Целью работы является разработка методов решения обратных задач материалов неразрушающего контроля. Разработка методов и проверка их надежности имеет научно-практическую ценность. Методология исследований: разработка метода, численные расчеты и сравнение результатов с экспериментальными данными. Рассматриваются системы нелинейных дифференциальных уравнений с частными производными тепломассопереноса. Ставятся граничные условия максимально учитывающие физику процесса. В качестве дополнительного условия берется измеримые значения влаги и тепла на доступной границе области. Рассматриваемая система записывается в безразмерном виде. Сначала строится вспомогательная задача. Из него выходит сопряженная задача.
Поставленная задача решается итерационным методом. Разработан приближенный метод нахождения искомой величины, основанный на системе уравнений переноса тепла и влаги. Создан программный продукт и проведены численные расчеты. Полученный результат был
сравнен с экспериментальными данными других ученых. Сравнение показало хорошее совпадение результатов
Библиографические ссылки
integration into building performance simulation" , J. Building Eng. 3(2015): 1-15.
[2] Mendes N., Chhay M., Berger J., and Dutykh D., "Numerical methods for diffusion phenomena in building physics" ,
PUCPRess, Curitiba, Parana 1(2017).
[3] Desta T. Z., Langmans J., and Roels S., "Experimental data set for validation of heat, air and moisture transport models
of building envelopes" , Building and Environment vol. 46, no 5 (2011): 1038-1046.
[4] Kalamees T. and Kurnitski J., "Moisture Convection Performance of External Walls and Roofs" , Journal of Building
Physics vol. 33, no 3 (2010): 225Џ247.
[5] Whitaker S., "Flow in porous media II: The governing equations for immiscible, two-phase flow" , Transport in Porous
Media vol. 1, no 2 (1986): 105Џ125.
[6] Luikov A. V., "Heat and mass transfer in capillary-porous bodies" , Pergamon Press, New York (1966)
[7] Dos Santos G. H., Mendes N., "Heat, air and moisture transfer through hollow porous blocks" , Int. J. Heat Mass Transfer
vol. 52, (2009): 2390-2398.
[8] Driscoll T. A., Hale N., and Trefethen L. N. "Chebfun Guide" Pafnuty Publications, Oxford (2014).
[9] Mnasri F., Abahri K., El G., Bennacer R., and Gabsi S., "Numerical analysis of heat, air, and moisture transfers in a
wooden building material" , Thermal Science vol. 21, 2(2017): 785Џ795.
[10] Vololonirina O., Coutand M., and Perrin B., "Characterization of hygrothermal properties of wood-based products Impact of moisture content and temperature" , Construction and Building Materials vol. 63, (2014): 223Џ233.
[11] Taylor P.J., "The stability of the Du Fort-Frankel method for the diffusion equation with boundary conditions involving
space derivatives" , The Computer Journal vol. 13, no 1 (1970): 92Џ97.
[12] Maksimov A.M., Cipkin G.G., "Water-ice phase transitions in unsaturated soils" , Preprint IPM Academy of Sciences of
the USSR no 382 (1989): 44.
[13] Mordovskyi S.D., Pavlov B.N., "Mathematical models of freezing-thawing of frozen soil" , Science and Education, Yakutsk
vol. 3, (1996): 52-56.
[14] Ershov E.D., Pavlov B.N., "Mathematical models of freezing-thawing of frozen soil" , General geocryology, MSU publ.
(2001): 688.
[15] Bektemesov M. A., Rysbaiuly B., "An iterative method for calculating the thermal conductivity of soil freezing" , Journal
of International Scientific Publications Materials, Methods and Technologies vol. 6, (2012): 13-20.
[16] Berger J., Dutykh D., Mendes N., Rysbaiuly B., "A new model for simulating heat, air and moisture transport in porous
building materials" , International Journal of Heat and Mass Transfer vol. 134, (2019): 1041-1060.
[17] Kabanikhin S. I., "Inverse and Ill-Posed Problems. Theory and Applications" , De Gruyter, Germany (2011): 459.
