Экспериментальное и теоретическое исследование процесса протаивания мерзлого грунта под резервуаром для хранения нефтепродуктов

Об авторах:

Кислицын Анатолий Александрович, доктор физико-математических наук, профессор кафед­ры прикладной и технической физики, Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; a.a.kislicyn@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0003-3863-0510

Шастунова Ульяна Юрьевна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной и технической физики, Тюменский государственный университет; u.y.shastunova@utmn.ru

Аннотация:

На экспериментальной установке, в мерзлом грунте под резервуаром, заполненным нефтепродуктами, имеющими плюсовую температуру, измерены температурные поля, а также изменение формы и положения фронта плавления льда (изотермы Т = 0°С) с течением времени. Приведено приближенное решение двумерной задачи Стефана о протаивании мерзлого грунта, показано, что удовлетворительное согласие с результатами экспериментов может быть получено только с учетом конвективного переноса тепла, обусловленного движением воды в области оттаявшего грунта.

Список литературы:

1.             Бахмат Г. В. Тепловой режим гидравлических испытаний резервуара вертикального стального объемом 20 000 м3 / Г. В. Бахмат, А. А. Кислицын, У. Ю. Шастунова // Вестник Тюменского государственного университета. 2011. № 7. С. 64-72.

2.             Григорьев Б. В. Экспериментальное исследование промерзания — оттаивания грунтов в неравновесных условиях / Б. В. Григорьев, А. Б. Шабаров // Вестник Тюменского государственного университета. 2012. № 4. С. 53-60.

3.             Григорьев Б. В. Экспериментальное исследование тепломассопереноса в мерзлом грунте вблизи подземного трубопровода / Б. В. Григорьев, П. Ю. Михайлов,
А. Б. Шабаров // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В. И. Вернадского. 2013. № 1(45). С. 42-47.

4.             Карслоу Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карслоу, Д. Егер. М.: Наука, 1964. 488 с.

5.             Кислицын А. А. Основы теплофизики: лекции и семинары / А. А. Кислицын. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2002. 152 с.

6.             Кислицын А. А. Приближенное решение фронтовым методом двумерной задачи об образовании лунки в металле под действием импульса ОКГ / А. А. Кислицын, А. В. Морар // Инженерно-Физический Журнал. 1976. Т. 30. № 3. С. 540-545.

7.             Кислицын А. А. Решение фронтовым методом двумерной задачи об испарении металлического конуса под действием излучения большой мощности /
А. А. Кислицын, А. В. Морар // Теплофизика высоких температур. 1976. Т. 15. № 5. С. 1030-1033.

8.             Кислицын А. А. Место и роль физического факультета ТюмГУ в подготовке кадров и решении наукоемких проблем нефтегазового комплекса / А. А. Кислицын,

А. Б. Шабаров // Вестник Тюменского государственного университета. 2005. № 3.
С. 190-194.

9.             Лыков А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. М.: Высшая школа, 1967. 600 с.

10.         Стандарт организации СТО 02494680-0044-2008 «Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для хранения жидких продуктов. Правила проведения испытаний на прочность, устойчивость и герметичность». М.: ЗАО «ЦНИИПСК им. П. И. Мельникова», 2008.

11.         Шабаров А. Б. Региональные проблемы теплофизики и механики многофазных систем / А. Б. Шабаров, А. А. Кислицын // Вестник Тюменского государственного университета. 2005. № 3. С. 131-137.

12.         Шабаров А. Б. Физико-математическое моделирование полей температуры и льдистости в мерзлых грунтах вокруг заглубленного трубопровода / А. Б. Шабаров, П. Ю. Михайлов, У. Ю. Шастунова, А. А. Вакулин, И. А. Суровцев // Материалы международной научно-практической конференции по инженерному мерзлотоведению. Тюмень: Сити-Пресс, 2011. С. 225-229.