混凝土骨料预冷热力学仿真分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com水利水电技术第45卷2014年第1期混凝土骨料预冷热力学仿真分析叶志强，焦生杰，叶敏(长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西西安710064)摘要：利用ANSYS软件，对混凝土骨料颗粒预冷传热问题进行了三维数值仿真分析。模拟了不同进出风口位置和进出风管直径下骨料仓内的温度分布，分析了不同因素对骨料颗粒冷却效果的影响，提出了合理的冷却仓结构设计参数，可为混凝土预冷系统的高效节能提供参考。关键词：混凝土预冷；共轭传热；混凝土骨料；温度场仿真中图分类号：TV431文献标识码：B文章编号：100

2、0—0860(2014)01．0084．06ANSYSbasedthermodynamicsimulationonconcreteaggregateprecoolingYEZhiqiang，JIAOShengjie，YEMin(KeyLaboratoryforHighwayConstructionTechnologyandEquipmentofMinistryofEducation，Chang’anUniversity，Xi’an710064，Shaanxi，China)Abstract：BasedonANSYS，a3-Dnumer

3、icalsimulationanalysisismadeontheheattransferduringprecoolingconcreteaggre—gates．Thetemperaturedistributionsintheaggregatebinundertheconditionsofdifferentpositionsofairinletandoutletandvail—OUSdiametersofairinletandoutletpipesaresimulated，andthentheimpactsfromva6ousfac

4、torsonthecoolingeffectoftheag—gregatesareanalysed，furthermore，thereasonableparametersforthestructuraldesignoftheaggregatebinisputforwardaswell；whichcanprovideareferenceforhigheficiencyandenergysavingoftheprecoolingsystemofconcrete．Keywords：concreteprecooling；conjugateh

5、eattransfer；concreteaggregate；temperaturefieldsimulation同混凝土预冷方法的冷耗指标和节能措施。1引言目前混凝土预冷方面的研究均为施工过程中工艺混凝土水化热极易导致大坝产生裂缝，削弱大方面的节能技术，且大多为定性分析卜，对混凝土坝结构的稳定性¨j。在夏季，混凝土大坝浇筑过程冷却仓内的温度场研究基本处于空白。由于冷却仓体中一般都要采取预冷的方法控制混凝土的入仓温积庞大，且各水电站大坝建设过程中所使用冷却仓和度。以三峡二期工程为例，安装制冷设备，用来制骨料级配不尽相同，通过实体模型进

6、行冷却仓热力学冷1720m／h的混凝土，但利用率仅为36％左右，分析难度极大，且成本较高。本文建立冷却仓和混凝混凝土冷却具有很大的节能降耗余地。我国水力资土骨料的三维仿真模型，基于流固耦合共轭传热机理源丰富，混凝土大坝以及混凝土预冷技术研究在国及计算机仿真技术，对冷却仓温度场分布进行了分际上处于领先地位I3J。张俊等介绍了水利水电析，研究了不同进风口和出风口距离以及直径对骨料工程混凝土预冷技术的特点、发展及在国内工程的冷却效果的影响，为冷却仓的结构设计和预冷技术的应用，其中重点介绍了在水利水电工程中最广泛采优化提供参考。用的混凝土二

7、次风冷骨料技术。龙慧文等提出了两次风冷骨料新技术，介绍了该技术以及在三峡工收稿日期：2013—07—02程中的应用情况，并将该技术与国内外目前采用的基金项目：教育部博士点基金(20110205110002)；中央高校基金混凝土预冷技术作了技术经济比较。翁定伯对混(CHD2011ZD016)。凝土二次风冷定义了冷耗、能耗指标、分析比较不作者简介：叶志强(1972一)，男，工程师。WaterResourcesandHydropowerEngineeringVoL45No．1学兔兔www.xuetutu.com叶志强，等∥混凝土骨料预冷热

8、力学仿真分析以炎热的7月份自然温度为例，骨料颗粒温度2混凝土预冷热力学计算取27℃，式(2)中各参数取值如表1所列，计算可得混凝土自然拌和温度为23℃，无法满足混凝土2．1混凝土热平衡原理大坝浇筑要求，必须对其进行预冷。根据当地气候以