Abstract

The problem of asymptotic fluctuations of temperature and moisture content in a half-space whose boundary is blown by an air flow with a temperature varying according to the harmonic law is solved by the method of complex amplitudes. The material filling the half-space consists of a solid base (capillary-porous body) and water. The well-known Fourier solution for temperature fluctuations in half-space in the absence of moisture and under the boundary conditions of heat exchange ofthefirst kind is generalized to the case of a wet material under the boundary conditions of Newton for temperature and Dalton for moisture content. The results of the work can be used in geocryology to model seasonal changes in the thermophysical state offrozen rocks and soils, in the theory of building structures to study the thermal regime of indoor premises with fluctuations in ambient temperature, in the theory of drying by electromagnetic radiation to study the processes of heat and mass transfer inoscillating modes.

Highlights

  • The problem of asymptotic fluctuations of temperature and moisture content in a half-space whose boundary is blown by an air flow with a temperature varying according to the harmonic law is solved by the method

  • The material filling the half-space consists of a solid base

  • under the boundary conditions of heat exchange of the first kind is generalized to the case of a wet material

Read more

Summary

Обобщение задачи Фурье о температурных волнах в полупространстве

Как видно из (1) и (2), уравнения для температуры и влаго­ содержания в этом частном случае оказываются независимыми (связь между функциями Т и U осуществляется в этой модели только через граничные условия), что вносит существенные упрощения в алгоритм исследования процесса, а именно, – отпадает необходимость в использовании теории систем дифференциальных уравнений, на которую мы опирались в предыдущем пункте. Сформулированные нами законы изменения во времени полей температуры и влагосодержания в полупространстве с обдуваемой воздухом границей можно рассматривать как обобщение известных в литературе законов Фурье [9; 10], которые справедливы лишь в ситуации, когда, во-первых, материал полупространства не содержит влаги и, значит, рассмотрение ведется только для поля температуры; во-вторых, изменяется по гармоническому закону не температура воздуха, а температура границы полупространства (принимаются граничные условия не 3-го рода, а имеющие ограниченное применение при моделировании процессов тепломассопереноса граничные условия 1-го рода). Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Администрации Волгоградской области в рамках научного проекта No 19-48340015 р_а

Список литературы
Physics of Wave Processes and Radio Systems
Информация об авторах
Information about the Authors
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call