Приближенный метод решения задач тепломассопереноса при замерзании влаги в горных породах криолитозоны

Предложен метод решения задач тепломассопереноса с фазовым превращением (замерзание-оттаивание), основанный на процедуре расщепления по физическим процессам исходной задачи тепломассопереноса с фазовым превращением. В качестве таковых выбраны процессы диффузионного переноса тепла, влаги и растворимых солей между узлами сеточного разбиения и процессы перераспределения в узловых областях, рассматриваемые как изолированные системы. Разработанный вычислительный алгоритм позволяет, при интегрировании в пакеты прикладных программ решения нелинейных уравнений теплопроводности, рассчитывать сложные процессы с фазовым превращением. Его независимость от пространственных параметров (на этапе фазовых превращений) позволяет в рамках единого методического подхода применять как для процессов с узким температурным спектром зоны фазового перехода (задача типа Стефана), так и с широкой зоной в соответствии с видом уравнения фазового равновесия в том числе многофронтовых и многомерных. Тестирование на автомодельных и численных решениях показывает удовлетворительное (с точностью до 2%) соответствие. Это дает хорошие перспективы дальнейшего практического использования The problems of predicting heat and humidity conditions in various mine structures, as well as taking into account induced pollution of frozen soil and pollutant migration in permafrost strata need new mathematical models. It is required that these models take into account to a fuller extent features of physical freezing and thawing processes in pore water. It is also of the current concern to develop new software tools and methods for the numerical solution of model problems on heat-moisture-salt transfer in multi-dimensional domains with regard to phase ice-solution transition. This article proposes a method to solve the problems of heat and and mass transfer with phase transformation (freezing-thawing). The method involves splitting of the initial problem of heat and mass transfer with phase transformation with respect to physical processes. Such processes are assumed to be diffusion transfer of heat, moisture and soluble salt between points of meshing, as well as the processes of redistribution in the point neighborhoods which are assumed to be isolated systems...