Введение
ГЛАВА 1. Особенности процессов промерзания и миграции влаги в горных породах при естественно низких температурах и их математические модели .
1.1 Особенности кристаллизации влаги в горных породах 10
1.2 Процессы миграции при кристаллизации влаги в горных породах 13
1.3 Математические модели тепломассопереноса при промерзании горных пород. Основные методы их численной реализации 17
Выводы 23
ГЛАВА 2. Исследование некоторых особенностей криогенного воздействия на горные породы, с использованием моделей термодинамического равновесия компонентов по-рового раствора. расчеты и эксперименты .
2.1 Распределение ионогенного компонента между твердой и
жидкой фазами воды. Расчет равновесного коэффициента захвата 24
2.2 Выбор функциональной зависимости, для описания фазового состояния влаги в горных породах в области отрицательных температур с учетом адсорбционных сил и засоленности порового раствора 29
2.3 Экспериментальное исследование динамики концентрации порового раствора при циклическом замерзании - оттаивании горных пород 36
2.4 Экспериментальное исследование диффузионного потока влаги в мерзлую зону при циклическом замерзании - оттаивании горных пород 40
2.5 Формирование равновесного размера минеральных частиц горных пород 43
Выводы 46
ГЛАВА 3. Математическая модель криогенного тепломассопереноса при фазовых превращениях с учетом диаграммы фазового состояния поровой влаги .
3.1 Формулировка системы уравнений математической модели тепло-влаго-солепереноса в горных породах с фазовым превращением поровой влаги 47
3.2 Алгоритм решения системы уравнений тепломассопереноса при фазовых превращениях с учетом диаграммы фазового состояния поровой влаги 55
3.3 Результаты расчетов и тестовых сравнений по предложенной и существующим моделям тепломассопереноса в горных породах при фазовых превращениях 59
3.3.1 Сравнение с автомодельным решением задачи Стефана 59
3.3.2 Сравнение результатов расчета тепло-влаго-солепереноса с экспериментальными данными 64
3.3.3 Результаты сравнения с расчетами по другим математическим моделям тепломассопереноса при промерзании 67
Выводы 70
ГЛАВА 4. Результаты математического моделирования тепломассопереноса при фазовых превращениях на основе предложенной математической модели .
4.1 Результаты математического моделирования тепло-влаго- солепереноса в горных породах при имитации криогенных процессов (постоянная температура среды) 71
4.2 Результаты математического моделирования тепло-влаго-солепереноса в горных породах при имитации криогенных процессов (переменная температура среды) 82
4.3 Моделирование процесса «вымораживания» влаги при фильтрации влажного, теплого воздуха в пористом материале с отрицательной температурой 96
Выводы 100
Заключение 101
Литература
