Изменение фазового вещества в ячейках приводит к изменению их теплофизических свойств. В слое тепловой изоляции при этом формируется граница, которая разделяет зоны с капельной и замёрзшей влагой.
Уравнения (1)-(8) в полном виде описывают процесс нестационарной нелинейной теплопроводности в исследуемом поперечном сечении водопровода. Термическим сопротивлением самого водопровода можно пренебречь, поскольку её теплопроводность значительно больше, чем у тепловой изоляции, а толщина её стенки - намного меньше.
Предложенное математическое описание может быть использовано для исследования конкретных ситуаций с тем, чтобы выявить влияние конструктивных факторов и окружающих условий на протекание процесса.
При отрицательных температурах происходит постепенное промерзание влаги, если она содержится в теплоизоляции. Промерзание продвигается к оси трубопровода и кольцо теплоизоляции состоит из двух составляющих, двух колец. При протекании переходных процессов радиус контакта между ними меняется. То же самое наблюдается и в жидкости, т.е. на периферии образуется кольцо из льда, когда происходит ее замерзание.
Теплофизические свойства для воды и льда сравнительно универсальны, но для разных видов теплоизоляции иногда имеет место неопределенность или полное отсутствие информации.
Аннотация: Разработана нелинейная ячеечная математическая модель сложного процесса теплопроводности в составной кольцевой области с учетом действия внутренних источников теплоты, фазовых переходов, изменения теплофизических свойств. На ее основе предложено описание переходного теплового процесса в сечении трубопровода с подвижной и неподвижной жидкостью, которое учитывает кинетику промерзания изоляции и самой жидкости.