用ANSYS软件计算水管冷却等效绝热温升

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1、中国农村水利水电%%""(年第!%期((文章编号!!""#$%%&’!%""("!%$""(($"’用9:;<;软件计算水管冷却等效绝热温升张!伟!!韩晓凤%!何!勇!!林!涛+!!*水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉大学#武汉’+""#%$%*广西电力工业勘察设计研究院#南宁(+""%+$+*武汉大学土木建筑工程学院#武汉’+""#%"!!摘!要!水管冷却是混凝土坝施工中普遍采用的温控措施!目前实用的计算方法是等效热传导方程!方程中的等效绝热温升通常是由积分变换法获得的近似解析解"寻求了一种用,d)i)有限元软件确定等效

2、绝热温升的新途径!可以很好地模拟金属或非金属冷却水管和混凝土体系的三维热传导#热对流关系!通过有限元瞬态热分析和单元体积加权平均的方法获得了等效绝热温升"!!关键词!水管冷却$等效绝热温升$,d)i)$温度控制!!中图分类号!F+!(!!!文献标识码!,7%J(8J%3’0/:P8’I%J#03)B’%;%3’(!#1*#+%38+#K’&#,-T’*#7,,J’0/5&’0/)=LWL!#<)=9’%,!-#0/%#<:W,0/!#N2=!%,+Q<)=>4#’!!*)4146g6?W1J7:147:?789146:;63

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5、A/A610@<70<:646#106B1AA:71<.53/0E,d)i)87:<1G<5G14/0E6I5/N1G6041@/1J14/<46HA6:145:6:/3678<77G/0EA/A6/3A:7A736@#10@4.66I5/N1G6041@/$1J14/<46HA6:145:6:/<6/3<1G<5G146@J?8/0/466G6H604/034104106753.614101G?3/310@50/4N7G5H6B6/E.46@1N6:1E6H64.7@*?#@A,+B&%A/A6<77G/0E$6I5/N1G

6、6041@/1J14/<46HA6:145:6:/36$,d)i)$46HA6:145:6<704:7G种用,d)i)有限元方法确定等效绝热温升的新途径#通过建&!引!言立包含一根冷却水管的精细有限元模型#模拟金属或非金属冷水管冷却是混凝土坝施工过程中普遍采用的温控措施#就却水管和混凝土体系的三维热传导)热对流关系#获得瞬态热目前的技术水平和计算机存贮量来看#在混凝土坝施工期温度分析中每一时间步的温度场#进而按单元体积加权平均计算混场仿真计算中#精细地模拟冷却水管难以实现#将水管冷却的凝土的平均温度#即等效绝热温升(这种方法不

7、仅避免了繁琐降温作用视作混凝土的吸热#按照平均意义上考虑冷却水管是的查表计算#更重要的是提高了计算结果的精度(比较现实的&!’(这种处理方法不需加密网格#只需把考虑水管冷却作用而计算的混凝土平均温度作为等效绝热温升#代替热!!计算原理和方法传导方程中的绝热温升(计算等效绝热温升的关键问题在于D*D!计算思路如何考虑冷却水管和混凝土之间复杂的热交换关系#目前常用无冷却水管时#混凝土热传导方程&+’可表示为的方法是忽略混凝土中沿水管长度方向的温度梯度#只考虑水’Q"E#%Q*’"!!"温沿途上升#用积分变换法得到近似解析解&%’(

8、本文寻求了一’+’+式中%"为混凝土的绝热温升$Q为混凝土温度$+为混凝土厚收稿日期!%""($"($"&度$+为龄期(作者简介万方数据!张!伟!!P##$"#男#博士研究生(有冷却水管时#把只考虑水管冷却作用而计算的混凝土平(O用,d)i)软件计算水管冷却等效绝热温升!!张