3 / 14
с теплоносителем, выполненных из материала с высокой теплопро-
водностью, например, из меди [3]. В качестве плавкого материала
обычно выбирают парафины, жирные кислоты, гидраты солей, спла-
вы некоторых металлов, эвтектические сплавы и др. Более полный
список применяемых составов и их характеристики можно найти в
работах [1, 3].
Плавкий материал наполнителя, меняя свое агрегатное состояние
под воздействием трубок с теплоносителем, поглощает энергию, тем
самым выступая в роли теплового аккумулятора. Когда требуется за-
пустить процесс в обратную сторону, наполнитель охлаждается и пе-
редает теплоту обратно в систему.
Большое число работ, связанных с моделированием фазовых пере-
ходов в тепловых накопителях, прямо указывает на возрастающую ак-
туальность этой технологии. Решая задачи плавления в ограниченном
пространстве, большинство авторов предлагают аппроксимации рас-
сматриваемых явлений или приводят полностью численное решение
[2, 4, 5]. Однако, если геометрия рассматриваемой технической систе-
мы достаточно сложна и необходимо решение трехмерной задачи в
общем случае, то время, требуемое для проведения численного экс-
перимента на персональном компьютере, может достигать нескольких
дней. Если по окончании расчетов погрешность решения превышает
заданное значение или обнаруживаются иные недостатки полученных
результатов, то необходимы повторные вычисления с корректировкой
параметров или применением другого численного метода.
Для сокращения временных затрат используют кластеры, различ-
ные услуги облачных вычислений и суперкомпьютеры. Кроме того,
ускорению вычислений способствует распараллеливание программ,
использование при вычислениях графических ускорителей, специа-
лизированных архитектур центральных процессоров и пр. Однако пе-
речисленные способы не всегда могут быть реализованы, так как либо
предъявляют особые требования к оборудованию, либо являются при-
чиной дополнительных финансовых или временн ´ых затрат (в качестве
примера можно привести очереди на использование суперкомпьюте-
ров).
Именно поэтому при расчете любой сложной технической систе-
мы возникает необходимость предварительных аналитических оценок,
позволяющих в короткий срок определить особенности рассматрива-
емой задачи и дать те или иные рекомендации для последующего
вычислительного эксперимента. Такое калибровочное решение позво-
ляет сократить общее время расчетов, что немаловажно в условиях
работы с тендерами и иными внешними или внутренними заказами
научно-исследовательских и коммерческих организаций.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 1
101