ПРЕДИСЛОВИЕ......8ГЛАВА 1. ДИНАМИКА. УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ И ЭНЕРГИИ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ......11§ 1. ОБЪЕМНЫЕ И ПОВЕРХНОСТНЫЕ СИЛЫ. ТЕНЗОР НАПРЯЖЕНИЙ......11§ 2. УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ......172.1. Уравнение движения в интегральной форме......172.2. Уравнение движения в алгебраической форме......182.3. Уравнение движения в дифференциальной форме (в напряжениях)......19§ 3. УРАВНЕНИЕ БАЛАНСА КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ......21§ 4. УРАВНЕНИЕ БАЛАНСА ПОЛНОЙ ЭНЕРГИИ......24§ 5. УРАВНЕНИЕ БАЛАНСА ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ......28КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ......31ЛИТЕРАТУРА......33ГЛАВА 2. КВАЗИОДНОМЕРНЫЕ ТЕЧЕНИЯ......34§ 1. ОСРЕДНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА......34§ 2. ВНЕШНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ТЕЧЕНИЯХ В ТРУБОПРОВОДАХ......372.1. Подвод или отвод массы
импульса и энергии фаз......372.2. Нестационарность течения......382.3. Подвод внешней работы к перекачиваемой среде......382.4. Работа сил трения......402.5. Тепловой поток в окружающую среду......412.6. Изменение площади поперечного сечения трубопровода......432.7. Фазовые переходы......43§ 3. ОСНОВНЫЕ БАЛАНСОВЫЕ УРАВНЕНИЯ КВАЗИОДНОМЕРНОГО ТЕЧЕНИЯ ПРИ НАЛИЧИИ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ......443.1. Уравнение расхода......443.2. Уравнение импульсов при квазиодномерном движении......473.3. Уравнение баланса полной энтальпии при квазиодномерном движении......55§ 4. ДИАГРАММЫ ИЗМЕНЕНИЯ РАСХОДА
НАПОРА И ПОЛНОЙ ЭНТАЛЬПИИ ПО ДЛИНЕ ТРУБОПРОВОДА......63КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ......68ЛИТЕРАТУРА......69ГЛАВА 3. ТЕПЛООБМЕН......70§ 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛООБМЕНА......701.1. Основные понятия......701.2. Уравнения теплопроводности......731.3. Начальные и граничные условия для уравнения теплопроводности......77§ 2. СТАЦИОНАРНАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. ПРОСТЕЙШИЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ......81§ 3. НЕСТАЦИОНАРНАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ......843.1. Методы решения нестационарных задач......853.2. Примеры решения нестационарных задач......953.3. Нестационарные теплофизические процессы в резервуарах нефтебаз Тюменской области......116§ 4. КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН......1234.1. Конвекция естественная и вынужденная......1234.2. Тепломассоперенос в ламинарном погранслое......1274.3. Безразмерные параметры тепломассопереноса......1314.4. Теплообмен при естественной конвекции......1444.5. Теплообмен при вынужденной конвекции......147§ 5. ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН......1495.1. Основные закономерности лучистого теплообмена......1495.2. Лучистый теплообмен между телами
образующими замкнутую систему......1535.3. Особенности излучения и поглощения в газах......157КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ......159ЛИТЕРАТУРА......161ГЛАВА 4. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ......162§ 1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ФАЗОВОМ РАВНОВЕСИИ И ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДАХ В СИСТЕМЕ ЛЕД — ВОДА......1621.1. Существование незамерзшей воды......1621.2. Эффект переохлаждения и понижение температуры замерзания......1641.3. Модель взаимодействия минеральной частицы с поровой водой......1661.4. Особенности процесса неравновесного замерзания влажного грунта......1701.5. Физические свойства мерзлых грунтов......1731.6. Теплофизические свойства мерзлых грунтов......175§ 2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕЗАМЕРЗШЕЙ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ С ДАТЧИКОМ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА......1812.1. Экспериментальная установка на основе измерения теплового потока......1812.2. Криостат......1822.3. Циркуляционный блок......1852.4. Устройство бюксы......1872.5. Подготовка и проведение эксперимента......1892.6. Расшифровка графиков......1902.7. Методика расчета......192§ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ПРОМЕРЗАНИЯ И ОТТАИВАНИЯ ВЛАЖНЫХ ГРУНТОВ В РАВНОВЕСНЫХ И НЕРАВНОВЕСНЫХ УСЛОВИЯХ......1933.1. Результаты определения незамерзшей воды по методу с измерением теплового потока......1933.2. Замерзание влажных грунтов в неравновесных условиях......1953.3. Гистерезис в изменении содержания незамерзшей воды......1993.4. Методика расчета изменения температуры и влажности при отводе тепла с изменяющейся интенсивностью от контрольного объема грунта......202КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ......210ЛИТЕРАТУРА......212ГЛАВА 5. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА......214§ 1. МИКРОКЛИМАТ. УСЛОВИЯ КОМФОРТНОСТИ......214§ 2. НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ РЕЖИМЫ В ПОМЕЩЕНИЯХ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ И СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ......2182.1. Теплофизическая модель нестационарных тепломассообменных процессов в ограждающих конструкциях зданий......2182.2. Физическая модель многофазной среды в ограждающих конструкциях......2192.3. Уравнение баланса массы фаз в контрольных объемах......2232.4. Уравнение баланса внутренней энергии многофазной среды в контрольных объемах......2272.5. Перенос массы и внутренней энергии жидкой фазы через грани контрольного объема......2352.6. Перенос массы и внутренней энергии газовой фазы через грани контрольного объема......2402.7. Испарение воды — конденсация пара в контрольном объеме......2452.8. Теплофизическая модель замерзания воды — оттаивания льда в пористой среде......2502.9. Аппроксимационная модель теплопроводности материалов при различных влажностях и температурах......2552.10. Замыкающие соотношения
граничные и начальные условия нестационарного тепломассопереноса в ограждающих конструкциях......2582.11. Расчетно-теоретическая модель квазиодномерного нестационарного теплообмена в трубопроводах систем отопления......263§ 3. НЕСТАНДАРТНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ РЕЖИМЫ В ПОМЕЩЕНИЯХ......271КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ......281ЛИТЕРАТУРА......282ГЛАВА 6. ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОС В ГРУНТАХ. ТЕПЛОСИЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА С ГРУНТОМ В УСЛОВИЯХ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ......284§ 1. МОДЕЛИ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В ГРУНТАХ. МЕТОДЫ РАСЧЕТА СИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА С ГРУНТОМ В УСЛОВИЯХ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ......2841.1. Модели и методы расчета процессов тепломассобмена в мерзлом и талом грунте......2841.2. Массоперенос в мерзлых и талых грунтах......2881.3. Теплосиловое взаимодействие промерзающих и протаивающих грунтов с подземным трубопроводом......290§ 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОСИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА С ПРОМЕРЗАЮЩИМ ГРУНТОМ......2932.1. Конструкция стенда......2942.2. Конструкция климатической камеры......2962.3. Конструкция лотка......2962.4. Система терморегулирования модельного трубопровода......2972.5. Автоматизированная система мониторинга температуры грунта и модельного трубопровода......2982.6. Система измерения вертикального перемещения трубопровода......3002.7. Измеритель влажности талого грунта......3012.8. Система мониторинга давлений в грунте......3022.9. Система измерения деформации модельного трубопровода......3032.10. Пример методики проведения экспериментального исследования теплосилового взаимодействия подземного трубопровода с промерзающим глинистым грунтом......304§ 3. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ТЕПЛОСИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА С ОКРУЖАЮЩИМ ЕГО МОРОЗНОПУЧИНИСТЫМ ГРУНТОМ......3063.1. Тепловое взаимодействие подземного трубопровода с морознопучинистым грунтом......3073.2. Силовое взаимодействие подземного трубопровода с морознопучинистым грунтом......3123.3. Расчетная схема теплосилового взаимодействия подземного трубопровода с морознопучинистым грунтом......316§ 4. РАСЧЕТНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОСИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА С ОКРУЖАЮЩИМ ГРУНТОМ......3204.1. Алгоритм и программа расчета теплосилового взаимодействия трубопровода с окружающим его морознопучинистым грунтом......3204.2. Сопоставление модели теплосилового взаимодействия с данными экспериментального исследования......3234.3. Исследование влияния температуры трубопровода и температуры наружного воздуха на параметры теплосилового взаимодействия трубопровода с грунтом......3244.4. Исследование влияния интенсивности миграции влаги на параметры теплосилового взаимодействия подземного трубопровода с грунтом......3274.5. Исследование влияния толщины снежного покрова на параметры теплосилового взаимодействия подземного трубопровода с грунтом......328КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ......329ЛИТЕРАТУРА......331