2.4 Экструзионный пенополистирол
Сырьем для экструзионного пенополистирола служит обычный гранулированный пенополистирол (пенопласт). В процессе переработки его смешивают с различными ингредиентами, повышающими прочность и снижающими горючесть материала. Затем в однородную массу под давлением подается вспенивающий агент (например, углекислый газ).
В результате получается материал, образованный из мелких не сообщающихся друг с другом наполненных газом ячеек, обладающий нулевой капиллярностью и не пропускающий воду и ее пары (рис.4). Закрытая ячеистая структура обеспечивает незначительное изменение теплопроводности в условиях повышенной влажности, что позволяет с успехом применять экструдированный пенополистирол в качестве наружной теплоизоляции в подвалах без использования гидроизоляционных материалов.
Рис.4
Экструзионный пенополистирол легок в обработке (хорошо режется, легко поддается подгонке с помощью обычного ножа) и прост в монтаже. Работать с ним можно в любых погодных условиях. Высокие теплотехнические характеристики экструдированного пенополистирола позволяют использовать его для теплоизоляции ограждающих конструкций, фасадов зданий «мокрого» типа с последующим нанесением на теплоизоляционные плиты штукатурки или других облицовочных материалов, изоляции фундаментов, стен подвалов и подземных сооружений, внутренней теплоизоляции стен, теплоизоляции зданий изнутри (в том числе утепления полов над холодным подвалом).
В магазинах города продается экструдированный пенополистирол американской компании Тhе Dow Chemical Co (торговая марка Styrofoam), немецкой ВАSF АG (торговая марка Styrodur), австрийской Austrotherm XPS, ООО «УРСА Евразия» (линейка материалов URSA XPS).
2.5 Вспененный полиэтилен
Вспененный полиэтилен (на рынке более известный как изолон) уникален тем, что обеспечивает тепло-, гидро- и звукоизоляцию одновременно (рис.5). Важная его особенность – возможность получения состава с различным коэффициентом вспенивания, что обеспечивает различную плотность и расширяет спектр применения материала в строительстве.
Рис.5
Изолон с низкой плотностью обычно применяется в фундаментах, разделяющих перегородках, для изоляции стен коттеджей, садовых домиков, гаражей, лоджий, труб горячего и холодного водоснабжения и др. Изолон с высокой плотностью используется как тепло-, гидро- и звукоизоляционная прокладка в полах, уплотнитель стыков сборных элементов зданий, срубов, утеплитель для окон и т.д.
Выпускается изолон и с металлизированным покрытием (рис.6). Благодаря отражающим свойствам фольги, он удерживает внутри помещения инфракрасные лучи, что позволяет использовать его в саунах, банях, системах «теплый пол». Материал легко монтируется: сваривается, клеится, крепится мебельными скобами и строительными скотчами. Поставляется он в рулонах длиной до 200 м, толщиной от 2 до 12 мм, шириной от 0,55 м до 1,5 м, а также в листах размерами 1,4х2,0 м и толщиной до 15 мм.
Рис.6
В зависимости от технологии производства изолон бывает сшитым и несшитым. Последний относится к вспененным полиэтиленам, имеющим несвязанную молекулярную структуру (молекулы не имеют химической связи). При его получении структура полиэтилена не изменяется, а вот при производстве сшитого изолона – модифицируется. Образуется так называемая поперечно-связанная молекулярная модель. За счет этого увеличиваются теплостойкость (рабочий температурный интервал сшитого изолона, как правило, на 20–300°С выше, чем у несшитого), стойкость к органическим растворителям, ультрафиолету и атмосферостойкость, а значит продлевается срок службы материала.
Применяется сшитый изолон в качестве теплоизолирующего слоя между несущей частью стены и внутренней декоративной отделкой, между лицевыми сторонами стеновых перегородок, а также является упругой ударозвукоизолирующей прослойкой между основанием пола и стяжкой в конструкции плавающего пола или между стяжкой и покрытием пола.
3 Общие сведения о программе Comsol Femlab.
Программа для конечно-элементных расчётов сложных научно-технических задач. Пакет COMSOL Multiphysics позволяет моделировать практически все физические процессы, которые описываются частными дифференциальными уравнениями. Программа содержит различные решатели, которые помогут быстро справиться даже с самыми сложными задачами, а простая структура приложения обеспечивает простоту и гибкость использования. Решение любой задачи базируется на численном решении уравнений в частных производных методом конечных элементов. Спектр задач, которые поддаются моделированию в программе чрезвычайно широк.
Набор специальных модулей в программе охватывает практически все сферы приложений уравнений в частных производных.
COMSOL Multiphysics (Femlab) – пакет моделирования, который решает системы нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных методом конечных элементов в одном, двух и трех измерениях. Он позволяет решать задачи из области электромагнетизма, теории упругости, динамики жидкостей и газов и химической газодинамики. Femlab также дает возможность решить задачу как в математической постановке ( в виде системы уравнений), так и в физической (выбор физической модели, например модели процесса диффузии). Безусловно в любом случае будет решаться система уравнений, и различие заключается лишь в возможности использовать физические системы единиц и физическую терминологию. В так называемом физическом режиме работы также можно использовать заранее определенные уравнения для большинства явлений, имеющих место в науке и технике, таких как перенос тепла и электричества, теория упругости, диффузия, распространение волн и поток жидкости. Что нового по стравнению с Comsol 4.3a Одним из главных достоинств версии 4.3a является модуль LiveLink for Excel, который позволяет обращаться к результатам имитационного моделирования из электронных таблиц. Кроме того, версия 4.3a предлагает дополнительные возможности для проведения сложных с вычислительной точки зрения мультифизических экспериментов за счет поддержки кластерных вычислений на платформе Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud). Поподробнее Впакете COMSOL Multiphysics 4.3a впервые представлены новые модули для анализа усталостных изменений в материалах, для импорта файлов ECAD, также модуль LiveLink для обмена данными с САПР-системой Solid Edge. Кроме того, обновились все 30 с лишним специализированных прикладных надстроек COMSOL для моделирования механических, электрических, гидродинамических и химических явлений.
Особое внимание в версии 4.3a сами разработчики уделяют модулю LiveLink для запуска и анализа экспериментов COMSOL Multiphysics непосредственно в среде пакета Excel. Модуль LiveLink для Excel фактически добавляет вкладку COMSOL в ленточный интерфейс современных версий электронной таблицы Excel. В этой вкладке пользователи могут контролировать работу COMSOL-модели. В частности, можно прямо из Excel просматривать и корректировать параметры и переменные, используемые в модели COMSOL Multiphysics, а все изменения, внесенные через Excel, можно в любой момент синхронизировать с моделью COMSOL.
Модуль LiveLink для Excel позволяет сохранять и загружать файлы Excel с результатами экспериментов, с данными валидации, калибровки и вообще любыми данными, имеющими отношение к симуляциям, которые выполняются в пакете COMSOL. В дополнительном окне модуль LiveLink для Excel отображает результаты симуляции в виде интерактивных 3D-графиков. Пользователи могут вставлять эти графики в таблицы Excel буквально одним щелчком мыши.
Поддержка платформы Amazon EC2 открывает исследователям доступ к хорошо масштабируемой вычислительной мощности, оплачиваемой по объему использования – это помогает избежать покупки и обслуживания мощных рабочих станций или собственных кластеров. Пользователи с плавающей сетевой лицензией могут просто загрузить исполняемые файлы COMSOL и свою модель прямо в облачную машину Amazon EC2.
Недавно анонсированная функция под названием Cluster Sweep предназначена для выполнения таких сложных вычислительных задач, как параметрические исследования и эксперименты с качанием частоты. Технология кластерных вычислений Cluster Sweep помогает сократить время поиска решений за счет распределения нагрузки по нескольким процессорам. Используя технологию Cluster Sweep на кластерах вроде Amazon EC2, пользователи могут запускать несколько процессов параллельно, где каждый процесс будет посвящен анализу отдельного параметра в общей задаче моделирования.
Модуль Fatigue Module для анализа усталости материалов базируется на алгоритмах модуля структурной механики. С помощью этого модуля пользователь может определить, сколько циклов нагрузки может выдержать та или иная структура. При анализе поддерживаются разные режимы подачи и снятия нагрузки. В сочетании с модулем Nonlinear Structural Materials, который обеспечивает моделирование материалов с нелинейной структурой, пользователи могут выполнять полномасштабные оценки упругопластической усталости.
4 Моделирование теплофизических параметров теплоизоляции для реакторов с тепловыми процессами.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Быковский, В. В., Управление инновационными проектами и программами.- Тамбов Издательство ГОУ ВПО ТГТУ 2011г.