Тепловое проектирование

АРКТ (лого)

Тепловое проектирование оснований и фундаментов сооружений и плотин, возводимых на Севере РФ, выполняется с помощью сертифицированного пакета программ «Расчёт температур и тепловых потоков в основаниях и фундаментах сооружений – АРКТ» (сертификат № РОСС RU.СП15.H00520.), позволяющего численно моделировать распределение температуры и тепловые потоки в системе «окружающее пространство - охладитель грунта - грунт». Программные средства пакета АРКТ позволяют вычислить необходимую для стабилизации грунта хладопроизводительность охладителя, выбрать теплоноситель, диаметр корпуса охладителя, параметры оребрения конденсатора, а также режим работы теплоотводящего устройства, например, термоэлектрического типа.

Пакет программ «АРКТ»

Пакет программ APKT предназначен для расчета нестационарных температурных полей в фундаментах сооружений с полами по грунту, в свайных фундаментах сооружений с проветриваемым подпольем, в насыпях автомобильных и железных дорог, в опорах магистральных трубопроводов и др. Тепловое состояние системы «окружающее пространство - охладитель грунта - грунт» рассчитывается с учётом конвективного и лучистого теплообмена конденсатора охладителя с окружающим пространством, с учётом теплопереноса парожидкостным потоком теплоносителя и кондуктивного теплопереноса по стенкам корпуса охладителя, с учётом теплопереноса в грунте и конструктивных элементов фундамента для различных климатических условий, различных теплофизических свойств и анизотропии материалов элементов конструкции в расчетной области при фазовых превращениях влаги в грунте.

Вычислительные процедуры пакета программ основаны на алгоритмах метода конечных элементов применительно к задаче нестационарной теплопроводности в двух и трёхмерной постановке.

Программы пакета решают следующие задачи:

  • Расчет температурных полей в грунте в естественных условиях (режим адаптации).
  • Расчет температурных полей в грунте и других элементах конструкции оснований и фундаментов, в том числе охладителей, как в процессе строительства, так и при эксплуатации сооружений.
  • Расчет величин тепловых потоков от грунта к испарителю охладителя, конвективных и лучистых тепловых потоков от конденсатора в окружающее пространство.
  • Расчет теплового сопротивления грунта, элементов охладителя, теплового сопротивления теплопереносу двухфазным потоком теплоносителя, а также теплового сопротивления теплоотдаче и лучеиспусканию оребрения конденсатора охладителя.

Программные средства

Пакет программ APKT представляет собой клиент-серверную вычислительную систему, построенную по схеме на основе DCOM компонентов. Клиентская и серверные части могут быть установлены на одной вычислительной машине (локальный сервер) или на разных (удаленный сервер). Предполагается наличие на клиентской машине пользователя приложений MS Word, MS Excel и MS Access.

Клиентская часть пакета представляет собой программную среду, в которой пользователь создает модели строительных конструкций и сооружений, запускает расчетные задания, анализирует полученные результаты и оформляет отчетные материалы. Серверная часть включает в себя собственно процедуры решения прикладных задач и глобальную базу данных пакета.

На клиентской машине располагаются локальные базы данных характеристик материалов, оптических покрытий, теплоносителей и веществ, база данных проектов, создаваемых пользователем.

Тепловая задача в APKT оформляется в виде проекта, который представляет собой директорию на МН и содержит расчетные модели и результаты расчетов.

arkt 1

При решении прикладной задачи тепловая модель загружается на сервер и запускается соответствующая вычислительная процедура. Одновременно на сервере может быть запущено несколько задач, которые могут принадлежать разным проектам, находящимся на разных клиентских машинах.

Результаты теплового анализа пересылаются на клиентскую машину в соответствующий проект и представляются в виде цветных и черно-белых изотерм в выбранных сечениях расчетных областей, таблиц Access, файлов Excel, графиков изменения температур элементов с течением времени и текстовых файлов.

arkt 2
[Скрыть]