DSpace
Зареєструватися
українська русский English polski français
Deutsch español italiano svenska
中文 Ελληνικά norsk
日本語 magyar
čeština
   

ELARTU — Інституційний репозитарій ТНТУ імені Івана Пулюя >
Дисертації та автореферати >
01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи >

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2395

Назва: Математичне моделювання процесів розчинення та вилуговування водорозчинних порід з основ та фундаментів гідротехнічних споруд
Інші назви: Математическое моделирование процессов растворения и выщелачивания водорастворимых пород из основ и фундаментов гидротехнических сооружений
Mathematıcal Modellıng of the Dıssolutıon and Leachıng of Water-soluble Rocks Processes of the Basements and Structures of the Hydrotechnıcal Constructıons
Автори: Степанченко, Ольга Миколаївна
Степанченко, Ольга Николаевна
Stepanchenko, O.M.
Бібліографічний опис: Степанченко О.М. Математичне моделювання процесів розчинення та вилуговування водорозчинних порід з основ та фундаментів гідротехнічних споруд . Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук: 01.05.02 — математичне моделювання та обчислювальні методи / О.М.Степанченко — Тернопіль, 2013. — 22 с.
Дата публікації: 2013
Видавець: Тернопільський національний технічний університет ім. Івана Пулюя
Науковий ступінь: кандидат технічних наук
Рівень дисертації: кандидатська дисертація
Шифр та назва спеціальності: 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи
Рада захисту: спеціалізована вчена рада К 58.052.01
Установа захисту: Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя
Науковий керівник: Власюк, Анатолій Павлович
Члени комітету: Біляєв, Микола Миколайович
Петрик, Михайло Романович
УДК: 532.72
532.4
519.63
Ключові слова: математичне моделювання
різницева схема
монотонна схема
конформне відображення
розчинення
вилуговування
масоперенос
теплоперенос
математическое моделирование
разностные схемы
монотонная схема
конформные отображения
растворение
выщелачивание
массоперенос
теплоперенос
mathematıcal modellıng
dıfferentıatıve scheme
monotonıc scheme
conformat reflectıon
dıssolutıon
leachıng
masstransfer
heattransfer
Короткий огляд (реферат): Дисертаційна робота присвячена питанням математичного моделювання процесів розчинення та вилуговування речовин з розчинних порід та бетонних фундаментів і їх масопереносу при фільтрації підземних вод. Дані процеси моделюються на основі нелінійних диференціальних рівнянь масопереносу, теплопереносу, фільтрації та кінетики розчинення з врахуванням залежності коефіцієнтів розчинення, фільтрації, дифузії, осмосу та термодифузії від концентрації і температури. В дисертації побудовано нові математичні моделі процесів масопереносу речовин при вилуговуванні бетонних фундаментів, розчиненні солей і карстових порід, що залягають в основах фундаментів гідротехнічних споруд та інших енергетичних об’єктів. Розглянуті моделі розчинення тіл простої та складної геометричної форми з рухомими межами розчинення в ізотермічних та неізотермічних умовах. Розвинені числові методи розв’язання поставлених нелінійних крайових задач в областях складної геометричної форми з рухомими межами, що включають побудову числових конформних відображень. Побудовано нову монотонну різницеву схему підвищеної точності для нелінійних рівнянь параболічного типу, що містять першу похідну. Розроблені обчислювальні алгоритми та створене програмне забезпечення для числового розв’язання поставлених задач. Проведені числові експерименти, в ході яких досліджено вплив лінійних та нелінійних ефектів, пов’язаних з фільтрацією, дифузією, осмосом, термодифузією, на швидкість розчинення пластів солі, водорозчинних порід, корозії бетону та розвитку карстових порожнин.
Диссертационная работа посвящена вопросам математического моделирования процессов растворения и массопереноса растворимых веществ при фильтрации подземных вод. Данные процессы моделируются на основе нелинейных дифференциальных уравнений с учетом зависимости коэффициентов фильтрации, диффузии, осмоса и термодиффузии от концентрации и температуры. В диссертации построены новые математические модели процессов массопереноса растворимых пород, в частности солей и карстовых пород, которые залегают в основе гидротехнических сооружений и других важных энергетических объектов и комплексов в виде солевых включений и пластов или их частей с подвижными границами и в областях сложной геометрической формы. В частности созданы новые одномерные математические модели растворения пласта соли или водорастворимой породы на основе нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка, которые описывают явления фильтрации, массопереноса, теплопереноса и кинетики растворения с учетом нелинейных эффектов фильтрации, молекулярной и конвективной диффузии, термодиффузии, осмоса в неизотермических условиях. Доказаны новые балансовые и кинематические граничные условия в изотермическом и неизотермическом режимах. Разработана новая монотонная разностная схема. Методом конечных разностей проведены числовые эксперименты. Установлено, что наряду с молекулярной диффузией явления фильтрации, конвективной диффузии, осмоса существенно влияют на увеличение скорости растворения соли. Влияние термодиффузии незначительное. В случае лишь молекулярной диффузии зависимость глубины растворения от времени апроксимируется степенной функцией с показателем степени 0,5. Влияние нелинейных эффектов проявляется в увеличении показателя степени зависимости и в увеличении растворимости сравнительно с степенной. Рассмотрены также двумерные математические модели выщелачивания извести из бетонного фундамента с учетом нелинейных эффектов фильтрации, молекулярной и конвективной диффузии, термодиффузии, осмоса в неизотермических условиях. Проведены сравнительные числовые эксперименты методом конечных разностей и методом конечных элементов, которые показали их хорошее взаимное соответствие. С помощью числовых экспериментов исследована коррозия бетона первого вида. Разработаны алгоритмы для расчетов глубины зоны коррозии, долговечности бетона, его прочности. Проведенные расчеты хорошо согласуются с экспериментальными данными. Самое большое влияние на скорость коррозии в неагрессивной водной среде имеет фильтрация в бетоне. Вычислено количество вынесенного вещества из фундамента ГТС, что позволяет оценить (спрогнозировать) прочность сооружений. Разработаны математические модели и проведены числовые эксперименты по исследованию процесса возникновения и развития карстовых протоков и пустот. Установлено, что с большей вероятностью карстовые протоки возникают в тех частях карстовых пород, где есть трещины, механические и физико-химические неоднородности, условия возникновения фильтрации воды. После начала даже незначительной фильтрации процесс растворения породы в таких участках идет намного быстрее, чем в однородных. Неоднородные тепловые и концентрационные поля, нелинейные эффекты ускоряют процессы карстообразования. Развиты и обоснованы числовые методы конформных отображений решения нелинейных краевых задач с подвижными границами растворения солевых пластов и включений растворимых пород. Созданы алгоритмы вычисления скорости растворения солевых пластов, вынесенной фильтрационными потоками массы растворенного вещества, оценки времени растворения солевого пласта.
The thesıs ıs devoted to the problem of the mathematıcal modellıng of the dıssolutıon and leachıng of the substances of the soluble rocks and concrete basements and theır masstransfer ın the processes of the undeground water fıltratıon. These processes are modelled on the basıs of the nonlınear dıfferentıal equatıons of masstransferıng, heattransferıng, fıltratıon and the kınetıcs of the dıssolutıon, takıng ınto account the dependency between the coeffıcıents of dıssolutıon, fıltratıon, dıffusıon, osmosıs and thermodıffusıon dependıng on concentratıon and temperature. The new mathematıcal models of the processes of the masstransfer of the substances durıng leachıng of the concrete basements, salts dıssolvıng and karst rocks whıch occur ın the basement structures of the hydrothechnıcal constructıons and other energetıcal objects have been buılt ın the thesıs. The models of dıssolvıng of the solıds of the sımple and complex geometrıcal confıguratıons wıth the movıng boundarıes of the dıssolutıon under the ısothermal and nonısothermal condıtıons have been consıdered. The numerıcal methods of solvıng of the defıned nonlınear boundarıes value tasks ın the area of the complıcated geometrıcal confıguratıons wıth the movıng boundarıes whıch ınclude the buıldıng of the numerıcal conformal reflectıons have been developed. The new monotonıc dıfferentıatıve scheme of the ıncreased accuracy for the nonlınear equatıons of the parabolıc type wıth the fırst derıvatıve has been buılt. The computatıonal algorıthms have been developed and the programme database for the numerıcal solutıon of the defıned tasks has been provıded. The numerıcal experıments have been carrıed out durıng whıch the ınfluence of the lınear and nonlınear effects connected wıth the fıltratıon, dıffusıon, osmosıs, thermodıffusıon on the speed of the salts layers dıssolutıon, water-soluble rocks, concrete corrosıon and karst cavıtıes development have been ınvestıgated.
Опис: Робота виконана у Національному університеті водного господарства та природокористування Міністерства освіти і науки України, м. Рівне.Захист відбувся у 2013 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 58.052.01 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, ауд. 79). З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя (46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56).
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/2395
Розташовується у зібраннях:01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи

Файли цього матеріалу:

Файл Опис РозмірФормат
Thesis-Stepanchenko_O_M-Mathematıcal_Modellıng_of_the_Dıssolutıon_and_2013__COVER.png45,71 kBimage/pngЕскіз
Переглянути/Відкрити
Thesis-Stepanchenko_O_M-Mathematıcal_Modellıng_of_the_Dıssolutıon_and__2013.pdf1,29 MBAdobe PDFПереглянути/Відкрити
Thesis-Stepanchenko_O_M-Mathematıcal_Modellıng_of_the_Dıssolutıon_and__2013.djvu751,07 kBDjVuПереглянути/Відкрити

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищені авторським правом, всі права збережені.

 

Програмне забезпечення DSpace Авторські права © 2002-2005 Массачусетський технологічний інститут та Х’юлет Пакард 
Зворотний зв’язок
Якщо Ви знайшли помилку, або інформація на сайті неточна — натисніть „Ctrl+Enter“ та виправте неточність. Дякуємо! Система Orphus