А.Я с а у и у н и в е р с и т е т і н і њ х а б а р ш ы с ы, №6, 2010
Айменов Ж.Т., Айменов А.Ж. Тепло и массообмен при различных технологиях гелиотермообработки
невелики 0,4-1,04°С/см, но наибольшие влагопотери происходят именно при
нагреве изделия когда одновременно идет процесс полимеризации нанесенного
на его поверхность состава и образуемая им пленка еще не приобрела полностью
изолирующие свойства. Кроме того, при гелиопрогреве с использованием только
пленкообразующего состава влагопотери бетона зависят и от подвижности
окружающей среды (ветер), так как в отличие от светопрозрачных камер
изделие через палубленные поверхности контактирует с наружным воздухом.
Таким образом, интенсивные массообменные процессы при использовании
тепловой обработки для интенсификации твердения бетонных изделий
приводят к быстрому испарению влаги с неопалубленных поверхностей, что
существенно нарушает формирующуюся структуру бетона и ухудшает его
основные физико-механические свойства. Поэтому при использовании
электрообогрева необходимо защищать поверхность свежеуложенного бетона от
интенсивного испарения влаги с помощью вододисперсных пленкообразующих
составов, которые не препятствуют подаче тепла бетону и плотно прилегают к
его поверхности. Если свежеотформованные бетонные изделия после нанесения
пленкообразующих составов помещать в светопрозрачные камеры из
полимерных материалов, то при использовании солнечной энергии для
термообработки бетона, это даст возможность почти полностью блокировать
интенсивные процессы внешнего массообмена в твердеющем бетоне в
условиях, характерных для сухого жаркого климата.
При тепловой обработке надо стремиться, чтобы градиенты температуры и
влажности были минимальными или ниже предельных, при которых начинается
заметная деструкция бетона. Значения предельных градиентов зависят от
зрелости структуры бетона к моменту начала нагрева и других факторов и могут
определяться
опытным
путем,
при
апробированных
способах
гелиотермообработки
они
могут
достигать
0,4-1,04°С/см
и
при
комбинированных методах гелиотермообработки 0,7-1,1°С/см.
Выявленные закономерности тепло- и массопереноса при различных
способах гелиотермообработки бетона позволяют более грамотно подходить к
назначению ее параметров и выдерживания отформованных конструкций до
приобретения требуемой прочности. Выявлены характеры внешнего массообмена
в процессе различных способов гелиотермообработки, показана роль различных
технологических параметров.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Быкова И.В. Ускоренное твердение бетона за счет использования солнечной энергии и химических
добавок //Совершенствование технологии и расчета железобетонных конструкций. –М.: НИИЖБ, 1984.
С. 20-21.
2.
Вахитов М.М. Термостойкость бетона в условиях сухого жаркого климата и технологические факторы
ее определения: Дис... канд. техн. наук. –М., 1981. – 174 с.
3.
Дмитриева М.М. Применение камер с полимерным пленочным покрытием для дозревания
железобетонных изделий в условиях Средней Азии //Материалы ІІ Всесоюзного координационного
совещания по проблеме «Технология бетонных работ в условиях сухого жаркого климата». – Ашхабад,
1976. – С.222-225.
4.
Баженов Ю.М. Технология бетона. –М.: Высшая школа, 1987. – 415 с.
12
А.Я с а у и у н и в е р с и т е т і н і њ х а б а р ш ы с ы, №6, 2010
Б.Х.ТУРМЕТОВ
доктор физико-математических наук
МКТУ имени А.Ясави
К.М.ШИНАЛИЕВ
PhD докторант МКТУ имени А.Ясави
ВОПРОСЫ РАЗРЕШИМОСТИ ОДНОЙ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ С ГРАНИЧНЫМ
ОПЕРАТОРОМ ДРОБНОГО ПОРЯДКА
Бұл мақалада шекаралық шартында бөлшек ретті оператор қатысқан шеттік есептің
шешілімділігінің мәселелері зерттелген.
This article deals with some matters of solution of a boundary problem with boundary operator of
fractional order.
В настоящей работе исследуются вопросы разрешимости краевых задач с
граничным оператором дробного порядка.
Введение.
Пусть
:
1
n
x
R
x
– n-мерный единичный шар,
2
n
,
1
x
– сфера.
Пусть, далее
( )
u x
- гармоническая функция в области
, m –
натуральное число,
,
x
r
x
x
,
0
1.
Рассмотрим оператор дробного дифференцирования
-го порядка в
смысле Римана – Лиувилля (см. [1])
0
1
[ ]( )
(
)
(1
)
r
d
D
u
x
r
u
d
dr
.
Приведем некоторые свойства оператора
D
. Известны следующие
утверждения (см.[1]).
Лемма 1. Пусть
0
1
,
)
( x
H
k
- однородный гармонический
полином степени
,
0,1,...
k
k
. Тогда справедливо равенство
(
1)
[
]
( )
(
1
)
k
k
k
r D
H
H
x
k
(1)
Лемма 2. Если
( )
u x
гармоническая функция в области Ω, то функция
[ ]( )
r D u x
также гармоническая функция в области Ω и для любого
x
справедливо равенство
1
1
0
1
( )
(1
)
[ ](
)
(
)
u x
s
D
u
sx ds
(2)
13
А.Я с а у и у н и в е р с и т е т і н і њ х а б а р ш ы с ы, №6, 2010
Турметов Б.Х., Шиналиев К.М. Вопросы разрешимости одной краевой задачи с граничным ...
Лемма 3. Пусть
( )
u x
– гармоническая функция в области
и
( )
(
)
r D u x
C
,
(0,1)
. Тогда для любого
(0, )
производная
( )
D u x
существует и имеет место формула:
1
1
0
1
( )
(1
)
(
)
(
)
D u x
s
D u sx ds
(3)
Доказательство. Пусть х произвольная точка области
. Так как
функция
( )
u x
гармоническая в области
, то [2] для любого
x
имеет
место представление:
( )
( )
0
1
( )
( )
k
h
i
i
k
k
k
i
u x
u
H
x
, (4)
где
( )
( ),
1,
,
i
k
k
H
x i
h
– полная система однородных гармонических
полиномов, а
( )
i
k
u
– коэффициенты разложения [4]. Причем, этот ряд
сходится абсолютно и равномерно по
x
при
1
x
. Применяя оператор
r D
к ряду (4) представим его в виде :
( )
( )
( )
( )
0
1
0
1
(
1)
(
1)
(
1
)
(
)
[ ]( )
( )
( )
(
1
)
(
1
) (
1
) (
)
k
k
h
h
i
i
i
i
k
k
k
k
k
i
k
i
k
k
k
r D u x
u H
x
u H
x
k
k
k
.
Далее используя равенство (1) и представление:
1
1
0
1
(
1
) (
)
1
(1
)
(
)
(
1
)
(
)
k
k
s
s
ds
k
получаем:
1
1
( )
0
1
0
1
(
1)
[ ]( )
(1
)
(
)
( )
(
)
(
1
)
k
h
k
i
k
k
i
k
r D
u
x
s
s
sr
H
ds
k
1
1
1
1
0
0
1
1
(1
)
[ ](
)
(1
)
[ ](
)
(
)
(
)
s
s
s D
u sx ds
s
D
u sx ds
Так как
( )
(
)
r
r D u x
C
, то из последнего равенства следует
существования производной
( )
( )
r
D u x
C
порядка
(
)
. Лемма
доказана.
Пусть
2
1
1
1
|
|
( ,
)
|
|
n
n
x
P x y
x
y
-ядро Пуассона задачи Дирихле,
n
-
площадь единичной сферы. Для
0
,
1
рассмотрим функцию:
1
1
,
0
( , )
(1
)
(
, )
P
x y
s
s
P sx y ds
14
А.Я с а у и у н и в е р с и т е т і н і њ х а б а р ш ы с ы, №6, 2010
Турметов Б.Х.,
Шиналиев К.М.
Вопросы разрешимости одной краевой задачи с граничным ...
Лемма 4. Для функции
( , )
P x y
справедливо неравенство
(
1
)
,
|
( , ) |
|
|
, ,
n
P
x y
C x
y
x y
, где С - постоянное.
Доказательство. Очевидно, что для ядра Пуассона справедливо оценка
(
1)
0
( , )
|
|
n
P x y
C x
y
.
Пусть
( , )
q
x y
и
2
( ) 1 2
f s
qs
s
,
,
x y
. Если
0
q
, то
2
( ) 1
1
f s
s
, а если
0
q
, то
0
q
и
2
2
( ) 1 2
1
1
f s
qs
s
s
.
Следовательно, при
0
q
для функции
,
( , )
P
x y
имеем:
1
1
,
0
( ,
)
(1
)
(
,
)
P
x y
s
s
P sx y ds
C
т.е.
,
( , )
P
x y
-ограничено. Пусть
0
q
. Разбивая интеграл в
представлении функции
( , )
P
x y
на две части, имеем:
1
1
1
,
1
2
0
( , )
(1
)
(
, )
(1
)
(
, )
P
x y
s
s
P sx y ds
s
s
P sx y ds
I
I
где
фиксированное число из (0,1). Оценим
1
I
. Так как
0
s
, то
|
| |
| |
|
|
| 1
1
sx
y
y
sx
y
sx
s
C
Отсюда
(
1)
(
1)
|
|
(1
)
n
n
sx
y
C
.
Тогда очевидно, что
1
I
C
. Для оценки интеграла
2
I
найдем
экстремумы функции
2
( )
1
2
f s
qs
s
, на отрезке
[ ,1]
. Вычислим
производную
( )
f s
и приравниваем к нулю
( )
2
2
0
f s
s
q
. Тогда
*
s
q
. Следовательно, точками минимума могут быть
1
2
3
,
1,
*
s
s
s
s
q
. Вычислим значения функции
( )
f s
в этих
точках:
2
( )
1
2
f
q
,
(1)
2(1
)
f
q
,
2
2
2
1
2
1
f q
q
q
q
.
Очевидно, что
( , )
|
||
| 1
q
x y
x
y
. Далее, так как при
1
имеет
место равенство:
( )
(1)
f
f
и
2
1
1
1
2 1
(1)
f q
q
q
q
q
f
, то
минимум функции
( )
f s
достаточно изучить в точке
s
q
.
Тогда из равенства
2
2
|
|
|
|
2( , ) |
|
2(1
)
x
y
x
x y
y
q
имеем
2
min
( )
( )
2(1
) |
|
f s
f q
q
x
y
.
Следовательно, в этом случае:
|