Метод решения задач тепломассообмена, основанный на построении сужающейся системы интегральных неравенств, пригоден для решения не только плоских одномерных задач, но и аналогичных задач с осевой и центральной симметрией. Математическая модель явления криогенного расслоения грунта, разработанная , после определенной модификации пригодна и для описания явления вторичного пучения вблизи холодных труб. При длительной эксплуатации холодного трубопровода при постоянной температуре образуется ледяное кольцо непосредственно на его поверхности. Второй слой льда образуется в области, где у кривой незамерзшей воды находится точка перегиба. Расстояние между этими прослоями может быть значительным. Оно намного больше, чем в плоском образце. Это связано с особенностями теплообмена в цилиндрической области. Если , то второй слой не образуется. После проведения расчетов, позволяющих определить зону шлирообразования, рекомендуется применить один из двух вариантов защиты от
пучения:

а) при укладке трубы траншея увеличивается до размеров второго ледяного кольца и затем засыпается непучинистым грунтом;

б) для предотвращения появления второго кольца труба дополнительно теплоизолируется, тогда объем вынимаемого грунта значительно ниже. Выбор одного из этих вариантов должен быть обоснован технико-экономическим расчетом.

5. Результаты проведенных в диссертационной работе исследований могут быть непосредственно приложены к областям с центральной симметрией.

Библиографический список


Аксёнов, решений некоторых нелинейных немонотонных задач для уравнений типа теплопроводности.// Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 1993, т. 33, N 6. – С. 884–895. Аксёнов, решения одномерной задачи Стефана. – ТВТ, 1989. – Т. 27, N 5. – С. 900–906. Аксенов, механизм пучения грунтов. // Изв. РАН. Энергетика, 1997, № 5. – С. 135–141. Аксенов, льда в мерзлых грунтах. // Изв. РАН. Энергетика, 1993, № 2. – С.145–150. Аксёнов, Б. Г., Медведский, метод приведения решений осесимметричных задач фильтрации к плоским. – Изв. АН СССР, МЖГ, 1988, N 2. – С. 185–189. Аксенов, Б. Г., Карякина, С. В., Фомина, моделирования явлений промерзания-оттаивания в грунтах и строительных материалах.// сб. научных трудов: Проблемы строительства автомобильных дорог в Западной Сибири. – Тюмень: ТюмГАСА, 1999. – С. 121–130. Аксенов, Б. Г., Фомина, модель явления вторичного пучения вокруг холодных труб: сб. докладов науч.-практ. конф. посвящ. 30-летию ТюмГАСА: «Актуальные проблемы строительства и экологии Западно-Сибирского региона». – М.: Российская академия архитектуры и строительных наук, 2000. – С. 15–25. Аксенов, Б. Г., Фомина, механизма сегрегации льда вокруг холодных труб.//Ж. Известия РАН. Энергетика, № 3. – М.: изд-во «Наука» РАН, 2001. – С. 135–141. Аксенов, Б. Г., Фомина, оценок для задачи о промерзании-оттаивании грунта в области с осевой симметрией.//НТЖ. Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, № 7–8. – М.: ВНИИОЭНГ, 1998. – С. 13–15. Аксенов, Б. Г., Фомина, оценок решения задачи теплопроводности в области с осевой и центральной симметрией: сб. научных трудов 13 Международной конференции. – Том 1. – Санкт-Петербург, 2000.
– С. 48–50. Аксенов, Б. Г., Фомина, решение нелинейной задачи теплопроводности в области с осевой симметрией.// Сб. докладов научно-практической конференции, посвященной 30-летию ТюмГАСА: «Актуальные проблемы строительства и экологии Западно-Сибирского региона». – М.: Российская академия архитектуры и строительных наук, 2000. – С. 26–31. Аксенов, Б. Г., Фомина, нелинейных задач для уравнения теплопроводности в областях с осевой и центральной симметрией.// Журн. Вестник Тюменского государственного университета, № 3. – Тюмень: ТГУ, 1999. – С. 194–199. Аксенов, В. Г., Даниэлян, расчет температурных полей в ледяных массивах. – Науч.-техн. совещ.: Проблемы применения ледовых сооружений на Тюменском Севере/Тез. докл. – Тюмень: Дом техники НТО, 1982. – С. 27–28. Альтшулер, поле цилиндрического источника в полуогрниченном массиве.// ИФЖ, 1981, № 3. – С. 27–31. Андерсленд, О., Андерсон, Д. Геотехнические вопросы освоения Севера. – М.: Недра, 1983. – 454 с. Антонова, Е. О., Бахмат, Г. В., Иванов, И. А., Степанов. Теплообмен при трубопроводном транспорте нефти и газа. – СПб.: , 1999.
– 228 с. Басниев, К. С. и др. Подземная гидравлика. – М.: Недра, 1986.
– 303 с. Беляев, Н. М., Рядно, теории теплопроводности: учеб. пособие для вузов. – В 2-х частях. – М.: Высш. школа, 1982. – 327 с. Березовский, по нелинейным краевым задачам математической физики. – Часть 1. Нелинейные дифференциальные уравнения с частными производными в прикладных задачах. – 452 с. Березовский, по нелинейным краевым задачам математической физики. – Часть 2. Точные методы интегрирования нелинейных дифференциальных уравнений с частными производными. – Изд-е 2, испр. – Киев: Наукова думка, 1976. – 292 с. Будак, Б. М., Гольдман, Н. Д., Успенский, схемы с выпрямлением фронтов для решения многофронтовых задач типа Стефана// Вычислительные методы и программирование, вып. 6. – М.: МГУ, 1967.
– С. 206–216. Будак, Б. М., Соловьева, Е. Н., Успенский, метод со сглаживанием коэффициентов для решения задачи Стефана// Журн. вычисл. математики и мат. физики, т. 5, № 5, 1964. – С. 828–840. Велли, Ю. Я., Докучаева, В. И., Федорова, Н. Ф. – Л., Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1977. – 552 с. Гричищев, С. Е., Чистинов, Л. В., Шур, моделирования криогенных физико-геологических процессов. – М.: Наука, 1984. – 230 с. Даниэлян, решение температурных задач нелинейной теплопроводности с тепловыделением в спектре температур.//Изв. СО АН СССР. Сер. тех. наук, 1982, вып. 2, № 8. – С. 6–12. Даниэлян, Ю. С., Аксенов, и деформация в промерзающих рыхлых грунтах.// Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1991, № 2. – С. 177–182. Даниэлян, Ю. С., Аксенов, энергии в грунтах с неравновесным фазовым переходом.//Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1986, № 2. – С. 156–161. Даниэлян, Ю. С., Аксёнов, оценок решений некоторых немонотонных задач нелинейного теплообмена.// ТВТ, 1985, т. 23, N 5.
– С. 904–909. Даниэлян, Ю. С., Аксенов, оценок решения нелинейных задач теплопроводности с нелинейными граничными условиями. – Теплофиз. выс. темп., т. 20, № 5, 1985 а. – С. 916–921. Даниэлян, Ю. С., Аксенов, решение нелинейных задач лучистого теплообмена. – Изв. СО, 1985б, № 13, вып. 3. – С. 3–8. Даниэлян, Ю. С., Яницкий, П. А. О кинетике замерзания воды в грунтах.// Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук, 1979, № 13, вып. 3. – С. 89–92. Достовалов, Б. Н., Кудрявцев, мерзлотоведение. – М.: МГУ, 1967. – 403 с. Дубина, М. М., Черняков, и расчет термопластического состояния мерзлых пород. – Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1991. – 120 с. Ершов, и криогенные текстуры в дисперсных породах. – М., Изд-во Моск. Ун-та, 1979. – 213 с. Ершов, геокриология. – М.: Недра, 1990. – 559 с. Ершов, -химия и механика мерзлых пород. – М.: Изд. Моск. Ун-та, 1986. – 333 с. Зарубин, методы решения задач теплопроводности. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 328 с. Иванов, Н. С., Чистинов, Л. В., Мандарев, А. А., Савельева, Г. Г. О возможности определения температурной зависимости содержания незамерзшей влаги по температурам ее фазовых переходов в мерзлых породах. – В сб.: мат-лы 8 Всес. междуведом. совещ. по геокриологии (мерзлотоведению),
вып. 4. – Якутск, 1966. – С. 38–45. Иванцов, повышения надежности трубопроводов.
// Строительство трубопроводов, № 10, 1977. – С. 30–34. Иоффе, нестационарная задача теплопроводности для полуограниченного массива с внутренним изометрическим источником тепла.
// ЖТБ, 1959, т. 29, вып. 3. – С. 107–112. Исаченко, В. П., Осипова, В. А., Сукомел, . – Изд-е 2. – М.: Энергия, 1969. – 416 с. Карслоу, Г., Егер, Д. Теплопроводность твёрдых тел. – М.: Наука, 1964. Карташов, методы в теории твердых тел. – М.: Высшая школа, 1985. – 480 с. Карташов, методы решения краевых задач нестационарной теплопроводности в области с движущимися границами.
// Изв. АН. Энергетика, 1999, № 5. – С. 3–34. Киселев, от морозного пучения. – Л.: Стройиздат, 1985. – 122 с. Коллатц, Л. Функциональный анализ и вычислительная математика. – М.: Мир, 1969. Колмогоров, модель мерзлого грунта// Процессы переноса в деформируемых дисперсных средах. – Якутск: ЯФ СО АН СССР. 1980. – С. 6–12. Ковальков, В. П., Кривошеин, трубопровода охлажденного газа на обводненных участках.// Строительство трубопроводов, 1978, № 12. – С. 21–23. Красовицкий, режим подземного трубопровода. – В кн. «Математическое моделирование и экспериментальные исследования процессов тепло-массопереноса». – Якутск, 1979. Криворуцкий, Л. Д., Лузин, Г. П., Рабчук, необходимых и возможных уровней добычи газа в России в период до 2020 г.// Изв. АН. Энергетика, № 1, 2001. – М.: изд-во «Наука», РАН. – С. 39–45. Кривошеин, расчеты газопроводов. – М.: Недра, 1982. – 168 с. Крылов, В. И., Бобков, В. В., Монастырный, методы. – М.: Главная ред. физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1977. – 399 с. Крылов, Г. В., Полетыкина, Т. П., Степанов, режимы газопроводов, проложенных в условиях Западной Сибири. – М.: ВНИИИЭГазпром, 1990. – Сер. Транспорт и хранение газа. – 36 с. Кудрявцев, В. А. и др. Мерзлотоведение. – М.: МГУ, 1981. – 240 с. Кудряшов, Л. И., Меньших, решения нелинейных задач теплопроводности/ под ред. . – М.: Машиностроение, 1979. – 232 с. Лыков, теплопроводности. – М.: Высшая школа. 1967.
– 599 с. Лыков, А. В., Михайлов, тепло - и массопереноса. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. – 535 с. Магомедов, К. М., Холодов, -характеристические численные методы. – М.: Наука, 1988. – 290 с. Мошинский, проблем теплопроводности при экспонециальной зависимости коэффициента температуропроводности от координаты.//Изв. Ан. Энергетика, 1999, № 1. – С. 160–170. Медведский, и эксплуатация скважин на нефть и газ в вечномерзлых породах. – М.: Недра, 1987. – 230 с. Меньших, теоремы сравнения к оценке точности приближенного решения нелинейных задач нестационарной теплопроводности, полученных линеаризацией с использованием интегральных аналогов.// Изв. Вузов. Авиац. Техника, 1976, № 2. – С. 55–80. Мирзаджанзаде, А. Х. и др. Термовязкоупругость и пластичность в нефтепромысловой механике. – М.: Недра, 1973. Мирзаджанзаде, А. Х. и др. Термовязкоупругость и пластичность в нефтепромысловой механике. – М.: Недра, 1973. Мордовской, С. Д., Петров, Е. Е., Изаксон, моделирование двухфазной зоны при промерзании – протаивании многолетнемерзлых пород. – Новосибирск: Наука, Сиб. предприятие РАН, 1997. – 120 с. Ремизов, В. В., Шаповал, А. Ф., Моисеев, Б. В., Аксенов, строительства объектов в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири/ под ред. . – М.: Недра, 1996. – 371 с. Самарский, разносных схем. – М.: Наука, 1977. – 656 с. Самарский, А. А., Моисеенко, схема сквозного счета для многомерной задачи Стефана// Журн. вычисл. математики и мат. физики, 1965, т. 5, № 5. – С. 816–827. СниП – II-3-79. Строительная теплотехника/ Минстрой России. – М.: ГП ЦТБ, 1996. – 29 с. СниП – 2.05.06.85. Магистральные трубопроводы./Госстрой СССР.
– М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1985. – 52 с. Тихонов, А. Н. Об охлаждении тел при лучеиспускании, следующем закону Стефана-Больцмана.// Изв. АН СССР. Отд-ние матем. и естеств. наук, 1973. – С. 461–479. Тихонов, А. Н., Самарский, математической физики. – 4-е изд., испр. – М.: Наука, 1972. – 735 с. Тугунов, П. И., Яблонский, температурного поля вокруг трубопроводов в процессе охлаждения.//Нефтяное хозяйство, 1963, № 6. – С. 8–11. Тугунов, П. И., Яблонский, грунта линейным источником при граничных условиях третьего рода.// Известия вузов, № 4. – М., сер. Нефть и газ, 1963. – С. 31–34. Тютюнов, И. А., Некрасова, миграции воды в грунтах и основы физико-химических приемов борьбы с пучением. – М.: Изд-во АН СССР, 1963. – 158 с. Ходанович, И. Е., Кривошеин, Б. Л., Бикчентай, режимы магистральных газопроводов. – М.: Недра, 1971. – 216 с. Цытович, мерзлых грунтов. – М.: Высшая школа, 1973. – 446 с. Чаплыгин, метод приближенного интегрирования дифференциальных уравнений.// Избр. труды. – М.: Наука, 1976. – С. 307–362. Чистинов, Л. В., Мандаров, влажности в промерзающих неводонасыщенных грунтах. – В кн.: Мерзлые породы и снежный покров. – М.: Наука, 1977. – С. 58–74. Шаповал, А. Ф., Аксенов, Б. Г., Проценко, Г. В., Ильин, режим пучка труб сгруппированных вокруг трубы-спутника. – Экспресс-информация «Техника и технология добычи нефти и обустройство нефтяных месторождений», вып. 2. – М.: ВНИИОЭНГ, 1990. – С. 31–33. Ши, Д. Численные методы в задачах теплообмена. – М.: Мир, 1988.
– 544 с. Юдаев, : учебник для втузов. – М.: Высшая школа, 1973. – 360 с. Jessberger, H. L., Zenk, H/ Untersuchungen des Bodenfrostes an Tonen und Ton-Sand-Gemischen/ Strasse und Autoban, 1963, 14, № 5. – S. 170–176. Perfect, E., Williams, P. J. Thermally induced water migration in frozen soils // Water Resourses Research, 1985/V/21, № 3. – P. 281–296.

Изд. лицензия . Подписано в печать 10.06.15.

Формат 60х90/16. Печать цифровая. Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. 5,44.

Тираж 100 экз. Заказ № 000.

РИО ТюмГАСУ, 625001,

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18