混凝土边界传热的数值反演研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2013年第1期(总第279期)混凝土理论研究Number1in2013(TotalNo．279)ConcreteTHEoIETICALRESEARCHdoi：10．39690．issn．1002-3550．2013．01．012混凝土边界传热的数值反演研究汪伦焰，郭磊，陈守开(华北水利水电学院，河南郑州450045)摘要：混凝土边界传热过程的确定是混凝土温度场分析的关键，是研究混凝土结构温控防裂问题的重要方面之一。以标准遗传算法为基础，对该算法的缺陷提出相应的改进方法，并编制程序。在

2、工程条件下，进行非绝热状态下的温度试验，获得实测温度数据。然后，利用改进遗传算法，对实测数据进行温度场的反演计算，并将计算值与实测值进行比较，分析反演结果的合理性，从而获得与工程条件相符的不同物盖条件下的混凝土边界热交换系数，以供类似工程参考。关键词：热交换系数；混凝土；温度试验；遗传算法中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2013)01—0039—05Numericalinversionoftheheattransferprocessinboundaryofconcretestruc

3、tureWANGLun-y~，GUOLei，CHENShou-kai(NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Zhengzhou450045，China)Abstract：Astheimportantaspectofconcretestructure’Stemperaturecontrolforanti—cracking，determinationoftheheattransferpro-cessinboundaryofconcretestructurei

4、sessentialforcalculationandanalysis．Basedonstandardgeneticalgorithm，improvingmethodfordefectsofthisalgorithmwasproposedandaFORTRANprogramwascoded．Wimdatacollectedfromconcretenon—adiabatictemperaturetestofactualproject，temperaturefiledwasinversed．Theaccuracyandrat

5、ionalityofthemethodandprogramwereverifiedbycomparingnumericalresultswimthetestresults．Asresultsofinversionheattransfercoefficientsofdifferentslipcoveronconcrete’Ssurface．whichmoreconsistentwiththeactualsituation．were0bmined．Keywords：heattransfercoefficients；concr

6、ete；temperaturetest；geneticalgorithm即根据物体表面的几何形状和位置求解边界层方程，从而0引言获得边界层的温度分布，进而求解边界的(平均)热交换系混凝土温度场的确定受诸多因素影响，其中之一就是数。很显然，由于影响表面热交换系数的因素众多[3]，室边界传热过程的给定。混凝土与流体接触的边界传热过程内试验方法获得的往往是单一条件下的表面热交换系数，可定性的分为三类，一是给定混凝土边界的温度，且为时与工程实际相差较大，而数值分析方法则很难求得复杂情间的函数，可表示为()，二是给定混凝土边界的热

7、流况下的解，工程应用意义不大。目前，获得混凝土结构边界密度，可表示为q=一kOT／O~=A(r)；三是实际热交换过程中，热交换系数最为有效地方法是采用现场试验和数值反演混凝土边界的热流量与边界温度相关，即与接触面温度差相结合的方式，获得与相应工程条件相符的表面热交换系值成正比，即口=一kOT／c3n=h(T~一)[1]。在这三类边界条件数。本研究数值反演算法采用遗传算法，根据标准遗传算中，第三类边界条件的确定最为困难，由第三类边界条件法的缺陷进行相应的改进，并在工程现场进行非绝热条件的定义可以看出，当混凝土表面热交换系数

8、一+∞时，混凝下的混凝土温度试验，然后根据实测数据，采用改进的遗土表面边界为第一类边界；而当一0时，OT／On=O，此时，传算法进行反演分析，获得与工程条件相符的混凝土边界混凝土表面为绝热边界。由此可知，混凝土边界传热过程的热交换系数。确定关键在于如何获得混凝土的边界热交换系数[2]。1改进遗传算法目前，确定边界热交