Дарья Заборова - Academia.edu (original) (raw)

Papers by Дарья Заборова

Гидротехническое строительство, 2019

Power technology and engineering, Sep 1, 2020

A dike is a barrier used to regulate or hold back water from a river, lake, or even the ocean. Th... more A dike is a barrier used to regulate or hold back water from a river, lake, or even the ocean. The performance of the dikes depends on various factors such as seepage area, height of seepage area, length of dike, filtration rate, etc. Our article considers filtration calculations of a homogeneous closing dike by determining the instantaneous filtration flow rate and seepage area and proposes a mathematical model to optimize the efficiency of dikes. It is known that the value of the height of seepage area (break in the depression curve) can be obtained from the equation of the Boussinesq initial and final boundary problem for a solitary flow wave. Further, it is proved experimentally by using closing dikes made of temporary hydraulic structures. The motion of the filtration stream is stabilized when the depression curve reaches the steady-state configuration, that is, when the flow wave travels a distance equal to the closing dike length. If the length of closing dike is large enough so that the outcrop point of the depression curve has sufficient time to reach the downstream, then there is no possibility for the formation of seepage area. If the length of closing dike is small, then the outcrop point does not have time to reach the downstream and so seepage area is formed. To avoid and solve this problem, the angular point of the depression curve and the finite period of seepage area formation are used. The stationary positions of the depression curve in a rectangular closing dike are obtained that results in an instantaneous monotonic (in the absence of infiltration and evaporation) curve, which is tangent to outcrop point in the downstream side and the initial water level inside the closing dike.

Гидротехническое строительство, 2018

Vestnik MGSU, Aug 1, 2020

Введение. Предметом исследования являются отдельные характеристики внешнего однослойного стеновог... more Введение. Предметом исследования являются отдельные характеристики внешнего однослойного стенового ограждения толщиной 0,51 м из керамического полнотелого кирпича. Рассматриваются теплотехнические параметры стены, производится расчет активного и реактивного термических сопротивлений. Устанавливаются различия между двумя типами сопротивлений. Приводится пример расчета температурного пограничного слоя, в котором происходят все температурные колебания, и определения количества тепла, поглощаемого и выделяемого стеной. Материалы и методы. Анализируется вопрос учета двух составляющих термического сопротивления за счет волновых функций-тепловой и температурной волн. Активное термическое сопротивление определяется в любой точке стенового ограждения при фиксированном значении параметра времени t (стационарный режим передачи тепла). При установлении полного сопротивления фиксируется координата. Для расчета толщины пограничного температурного слоя в стене рассматривается температурный перепад от-30 до 40 °С снаружи помещения, внутри помещения температура принимается 18 °С. Величина температурного перепада рассчитывается из отношения разности температур в данный момент к начальной. Необходимое количество тепла и отдача тепла вычисляются по стандартным формулам теплофизики. Результаты. Доказано различие между активным и реактивным термическими сопротивлениями, которые в сумме составляют полное термическое сопротивление. Активное сопротивление всегда в 1,57 раз меньше общего. При этом активное сопротивление будет падать при уменьшении температурного перепада и увеличиваться в случае, когда температура снаружи помещения будет больше, чем внутри. Толщина температурного пограничного слоя всегда меньше половины толщины стены. Выводы. По данной методике достаточно рассчитать активное термическое сопротивление стенового ограждения, чтобы найти остальные составляющие. Также, чем больше температурный перепад, тем толще температурный пограничный слой, т.е. все температурные изменения происходят только в данном слое, а остальная часть стены работает как накопитель тепла. Все накопленное тепло будет уходить в помещение при снижении температуры воздуха на улице. За счет такой стены можно отапливать помещение или направлять это тепло на различные включения в стене.

Power technology and engineering, Nov 1, 2019

It is proven that the magnitude of the extrusion gap (dicontinuity of the depression curve) is ob... more It is proven that the magnitude of the extrusion gap (dicontinuity of the depression curve) is obtained from the solution for establishment of the Boussinesq boundary problem for a solitary flow rate. The boundary problem of nonstationary filtration is reduced to the Crocco typical boundary problem.

Advances in intelligent systems and computing, Dec 19, 2017

Nowadays the energy efficiency is one of the main topics in the construction industry and transpo... more Nowadays the energy efficiency is one of the main topics in the construction industry and transport infrastructure. Therefore, structural and technological activities are aimed mainly at increasing the wall's thermal resistance. The object of the study is a multilayer enclosing structure (wall). The goal of the article is the selection of the optimal enclosing structures to increase the thermal stability and energy efficiency of the building. The article shows that the heat accumulation in the wall and its thermal resistance are opposite factors. Results of the study show that the thermal resistance of the wall does not depend on the layers alternation. Stationary and periodic temperature, humidity regimes of the walls depend substantially on the layers alternation. Sufficient thickness of the walls helps to reduce energy consumption for heating of building and structures. Consequently, the savings on energy consumption. The studies were conducted by the methods of thermal engineering.

International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport EMMFT 2017, 2017

As of today, the energy issues remain relevant not only in civil construction but also in transpo... more As of today, the energy issues remain relevant not only in civil construction but also in transport infrastructure. Nowadays, as the concern of sustainability and energy efficiency increases, it is important to evaluate a great number of resources and their behavior while exposed to diverse climate conditions. Therefore, the aim of this paper is to analyse the relation between the thermostability of the materials with its properties as density and specific heat, through experiments with various structural materials. The experiments were carried out in a thermal chamber with the temperature ranging from zero to 20 ℃ (periodic and non-periodic) without thermal insulation materials and with sensors installed all over the structure checking the temperature. Subsequently, graphics were drawn overlapped in order to compare the results obtained; showing how heterogeneous is the heat transfer in different parts of the structure within clay brick (full-bodied), lightweight concrete and reinforced concrete. Finally, the results show that clay brick is more thermally stable, in comparison with samples shown in this article.

IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020

A hydraulic structure is an object for the use of water resources, as well as for combating the h... more A hydraulic structure is an object for the use of water resources, as well as for combating the harmful effects of water. Knowledge of the main parameters of the filtration flow is necessary for solving problems related to the design and operation of hydraulic structures. The article considers filtration calculations of a homogeneous closing dike, which is: determination of instantaneous filtration flow rate and seepage area. It is proved that when the length of the closing dike increases, the height of the seepage area monotonically decreases; the depression curve is constructed; critical time value after which the flow rate takes a constant value equal to the Dupuis flow rate is found.

Construction and industrial safety, 2021

The article analyzes the existing data on the use of organic additives in concrete in order to im... more The article analyzes the existing data on the use of organic additives in concrete in order to improve its thermal characteristics. The most promising types of additives for reinforcement have been identified, a series of experimental studies have been carried out and data on the strength and thermal characteristics of the obtained concretes have been obtained. Detailed conclusions and recommendations on the application of the obtained results are given.

Energies

Three-dimensional printing, or additive manufacturing, is one of the modern techniques emerging i... more Three-dimensional printing, or additive manufacturing, is one of the modern techniques emerging in the construction industry. Three-Dimensional Printed Concrete (3DPC) technology is currently evolving with high demand amongst researchers, and the integration of modular building systems with this technology would provide a sustainable solution to modern construction challenges. This work investigates and develops energy-efficient 3D-printable walls that can be implemented worldwide through energy efficiency and sustainability criteria. Numerical research and experimental investigations, bench tests with software packages, and high-precision modern equipment have been used to investigate the thermal performance of 3DPC envelopes with different types of configurations, arrangements of materials, and types of insulation. The research findings showed that an innovative energy-efficient ventilated 3DPC envelope with a low thermal conductivity coefficient was developed following the climat...

Vestnik MGSU, 2019

Introduction: the article suggests a method for determining a thermal resistance of small and lar... more Introduction: the article suggests a method for determining a thermal resistance of small and large-sized areas (one-dimensional and multidimensional problems) of wall enclosure. The subject of the study is the thermal resistance of homogeneous scalar medium (homogeneous wall enclosure). The aim is the determination of thermal resistance of a wall structure for areas of arbitrary dimension (by the coordinates xi, where 1 ≤ i ≤ d and d is the area dimension) filled with a scalar (homogeneous and isotropic) heat-conducting medium. Materials and methods: the article used the following physical laws: Fourier law (the value of the heat flow when transferring heat through thermal conductivity) and continuity condition for the heat flow rate leading to the thermal conductivity equation. Results: this method extends the standard definition of thermal resistance. The research proved that the active thermal resistance does not increase with increasing of the area dimension (for example, when ...

Sustainability

Life cycle assessments in the construction industry reveal that 70–80% of all CO2 emissions occur... more Life cycle assessments in the construction industry reveal that 70–80% of all CO2 emissions occur precisely at the stage of material production (stages A1–A3 of the life cycle). Therefore, not only does the strength and thermal properties of the material selected for construction have major importance, but also the environmental impact of the material and the amount of energy spent to extract, manufacture and transport the materials. The paper presents the thermal calculations for envelope structures, assessing their environmental impact with respect to three parameters: carbon dioxide emissions, total energy consumption and amount of waste generated during material production. The research method used was an analysis of documents from real manufacturers and calculations of the main environmental parameters. Our investigation has led us to conclude that the largest amount of carbon dioxide emissions is produced by structures containing reinforced concrete, since the weight fraction ...

Объектом исследования является положение кривой депрессии. Целью настоящей работы является опреде... more Объектом исследования является положение кривой депрессии. Целью настоящей работы является определение положение кривой депрессии в однородной прямоугольной перемычке. Задачами настоящей работы является определение: 1) мгновенной формы кривой депрессии в однородной прямоугольной перемычке; 2) мгновенного расхода в теле плотины. Выводы. 1) высота промежутка высачивания Δ зависит от длины перемычки. Кривая депрессии не успевает понизиться в короткой перемычке. 2) получены значения расходов экспериментальным методом и с помощью программного комплекса Plaxis. 3) по итогам лабораторных экспериментов можно сделать вывод, что расход через однородную перемычку прямо пропорционален глубине верхнего бьефа, а именно, чем выше УВБ, тем выше расход.

Энергоэффективность — одна из главных тем в строительной отрасли. Основное внимание уделяется кон... more Энергоэффективность — одна из главных тем в строительной отрасли. Основное внимание уделяется конструктивно-технологическим мероприятиям, направленным на увеличение термического сопротивления стеновой конструкции. Объектом исследования является многослойная ограждающая конструкция (стенка). Цель работы — определение оптимальной конструкции стены, т. е. сочетания слоев материала, обеспечивающего одновременно достаточные уровни термического сопротивления и тепловой устойчивости конструкции. Одним из основных параметров, характеризующих свойства ограждений (их способность сохранять относительное постоянство температуры при нестационарном изменении тепловых воздействий со стороны наружной и внутренней сред), является теплоустойчивость. Исследования проводились методами строительной теплотехники.

Целью представленного исследования является определение расхода жидкости и формы депрессионной кр... more Целью представленного исследования является определение расхода жидкости и формы депрессионной кривой в условиях фильтрации сквозь прямоугольную перемычку. В связи с этим используются апериодические решения предельной задачи Буссинеска. Предельная форма депрессионной кривой и значение разрыва депрессионной кривой получены из решения предельной задачи Буссинеска. Установлено, что образование депрессионной кривой и промежутка высачивания (конечный скачок непрерывности или разрыв депрессионной кривой в точке минимума напора) на границе нижнего бьефа и пористой среды в перемычке конечной длины происходит за конечное время, пропорциональное квадрату длины перемычки. Поэтому в короткой перемычке точка выклинивания не успевает упасть в нижний бьеф за время, в течение которого депрессионная кривая коснется уровня воды в верхнем бьефе. В полубесконечной перемычке всегда за конечное время устанавливается непрерывная депрессионная кривая без промежутка высачивания.

В работе предлагается прием построения приближенного решения типичной предельной задачи Крокко, к... more В работе предлагается прием построения приближенного решения типичной предельной задачи Крокко, который состоит в замене этой исходной задачи интегральным уравнением. Последнее решено прямым вычислением интеграла с использованием теоремы о среднем. Параметр осреднения исключен интегрированием по параметру в промежутке (0, 1). Продемонстрированы расширения способа решения и найдены слабые решения. Для классического случая полученное слабое решение незначительно отличается от точного решения Блазиуса. Приближенное значение постоянной Блазиуса оказывается равным 1/3 и отличается от точного (0,33206) на 0,3 %.