Узбекистан академия наук республики узбекистан

Рис. 2. Общий вид расчетной сетки: 
а - фрагмент продольного сечения канала; б - фрагмент поперечного сечения канал. 
В качестве функций откликов были приняты: 
- мощность интегрального потока теплоты для процессов теплопереноса, 
протекающих между потоком воздуха с трубопроводами сетевой воды и с грунтом через 
ограждающие конструкции канала: абсолютная (Вт) и удельная его величина по длине 
канала, Вт/м;
- мощность потока теплоты, рассеиваемого трубопроводами сетевой воды: 
абсолютная (Вт) и удельная его величина по длине канала, Вт/м; 
- мощность потока теплоты процесса теплопереноса между грунтом, прилегающим 
к каналу, и воздухом, протекающим внутри канала: абсолютная (Вт) и удельная его 
величина по длине канала, Вт/м; 
- потери напора (Па) при движении потока воздуха внутри канала являются одним 
из результатов работы программного комплекса Ansys (рисунок 4в).
Мощность потоков теплоты (
Q
) определялась по известному выражению: 
𝑄 = 𝐺 ∙ (𝑐
𝑝
|
0
𝑡
2
∙ 𝑡
2
− 𝑐
𝑝
|
0
𝑡
1
∙ 𝑡
1
)
(1) 
где
 G
– массовый расход теплоносителя, кг/с; 
𝑐
𝑝
|
0
𝑡
– изобарная удельная массовая средняя 
в интервале 0–t теплоемкость потока, кДж/(кг·град). Для потока воды (жидкая фаза) 
c
p
=4,2 кДж/(кг·град); 
t
1, 
t
2
– температура соответственно на входе и на выходе 
исследуемого участка, °С. 
Выбор факторов во многом определяет особенности экспериментальной установки, 
в том числе и виртуальной, имеющей место в данном случае. Характеристики установки, 
определяющие ее аэродинамику и теплообмен, определяются в соответствии с условиями, 
имеющими место в действительности.
Функции отклика исследовались в зависимости от следующих факторов: 

характерный размер, определяющий геометрию канала в поперечном сечении, 

X
попр
, м (
Х
1
);

характерный размер, определяющий геометрию канала в продольном сечении, 

X
прод
, м (
Х
2
); 

скорость потока воздуха в канале
 

 ω
, м/с (
Х
3
); 

температура прямой 
t
псв
и обратной 
t
осв
сетевой воды, °С (
Х
4
); 

температура продуваемого воздуха 
t
н.вз
, °С (
Х
5
); 

температура грунта на глубине залегания канала 
t
гр
, °С (
Х
6
). 
Выбор вида плана проведения численного эксперимента и кодирование факторов, 
большей частью, определяется интуицией и опытом экспериментатора. В нашем случае 
модель, предположительно, нелинейная, и на данном этапе требуется лишь корректное 

---

125 
описание значений функций отклика в исследуемой области. Эти обстоятельства 
продиктовали выбор 6-ти факторного ротатабельного центрального композиционного 
плана (РЦКП). План включает ПФЭ только в вершинах гиперкуба. В звездных точках 
величина плеча, определяемая числом факторов и типом плана, составляет 2,3784, при этом, 
значение факторов в этих точках не должно выходить за границы установленного 
диапазона изменения факторов. В центральной точке плана имеется два повторения.
Получены регрессионные зависимости для безразмерных факторов, позволяющие 
определить тепловые потоки от поверхностей, омываемых потоком воздуха, к названному 
потоку, подтверждена их адекватность общепринятыми статистическими методами [2]. 
Следует отметить приемлемое соответствие результатов расчетов с данными ручных 
прогонов и имеющимися в литературе данными относительно теплопотерь и потерям 
напора при продувке непроходных каналов, а также имеющимися данными о тепловых 
режимах подземных коллекторов [3–7]. Наконец, анализ информации, приведенной на 
рисунках 3 и 4, где показаны линии тока и распределение давления в канале и температуры 
внутри канала указывает на их соответствие представлениям о протекающих физических 
процессах.