Notice: Undefined index: linkPowrot in C:\wwwroot\wwwroot\publikacje\publikacje.php on line 1275
Publikacje
Pomoc (F2)
[8603] Artykuł:

Numerical heat transfer in freezing and thawing soil

(Numeryczne modelowanie przepływu ciepła w zamarzającym i rozmarzającym gruncie)
Czasopismo: Archives of Civil Engineering   Tom: 50, Zeszyt: 1, Strony: 101-119
ISSN:  1230-2945
Opublikowano: 2004
 
  Autorzy / Redaktorzy / Twórcy
Imię i nazwisko Wydział Katedra Procent
udziału
Liczba
punktów
Tomasz Kozłowski orcid logoWiŚGiEKatedra Geotechniki i Inżynierii Wodnej *****1006.00  

Grupa MNiSW:  Publikacja w recenzowanym czasopiśmie wymienionym w wykazie ministra MNiSzW (część B)
Punkty MNiSW: 6


Web of Science LogoYADDA/CEON    
Słowa kluczowe:

przepływ ciepła  grunt  zamarzanie  rozmarzanie  modelowanie numeryczne  parametr cieplny  rozkład temperatur  strefa przemarzania 



Streszczenie:

Zaprezentowano numeryczny schemat różnicowy umożliwiający symulację jednowymiarowego przepływu ciepła w zamarzającym i rozmarzającym podłożu gruntowym. Metoda bierze pod uwagę rzeczywiste równowagi fazowe w systemie wodno-gruntowym, tym samym jest interpretowalna zarówno fizycznie, jak i w kategoriach mechaniki gruntów. Podano efektywne rozwiązania dotyczące wyznaczania parametrów cieplnych gruntu, w tym w szczególności obniżenia punktu zamarzania T0 i parametrów funkcji opisującej zawartość wody niezamarzniętej u (T). Program napisany na podstawie prezentowanego modelu stanowi wygodne narzędzie do wyznaczania rozkładu temperatur i obliczania zasięgu strefy przemarzania i rozmarzania w warstwowanym podłożu przy dowolnie skomplikowanej zmienności temperatur powietrza. Jego efektywność zweryfikowano porównując obliczone głębokości przemarzania z wartościami obserwowanymi w laboratorium i otrzymanymi przy użyciu równania Stefana. Podano złożony przykład obliczeniowy dla warstwowanego profilu gruntowego i rzeczywistego przebiegu temperatur powietrza dla stacji meteorologicznej Kielce w okresie od listopada 2002 do stycznia 2003.




Abstract:

A finite difference scheme, which can be easily used for PC-programming to solve one-dimensional problems associated with soil freezing and thawing is presented. The method takes into account the real phase equilibriums in soil-water system, thereby being better interpretable both physically and in terms of soil mechanics. Some detailed values and solutions related to soil thermal properties are given, among them, particularly, the freezing point T0 and the unfrozen water content function u(T) are discussed. A program based on the model is a relatively simple and convenient tool for calculating frost or thaw penetration in stratified ground with air temperature varying in a complicated manner. Its efficiency has been verified by comparing calculated frost-depths with those measured in a laboratory test and obtained by use of the Stefan formula.