基于热流量积分的混凝土温控水管冷却边界模拟算法

作     者：朱振泱 刘敏芝 强晟 相建方 Zhu Zhenyang;Liu Minzhi;Qiang Sheng;Xiang Jianfang

作者机构：中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 鄞州区水利工程质量与安全监督站宁波315100 河海大学水利水电工程学院南京210098 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2016年第32卷第9期

页      面：83-89页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 081503[工学-水工结构工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51409264 51509020 51209219) 

主　　题：温度 模型 混凝土 迭代算法 

摘      要：以往用冷却水管离散模型迭代计算混凝土温度场时,水管边界被近似认为是第三类边界条件,此类边界条件的参数获取要通过试验并进行反演,试验费用较大且有时候可靠性不高。针对该问题,在热量平衡条件的基础上提出由与水管接触混凝土的热流量、水管的导热系数、管壁厚度和水管内壁温度推算水管外壁温度的新算法,并对原有迭代方法进行改进,解决迭代次数多和迭代可能无法收敛的问题。对比算例中,采用传统算法,模型边界处的误差可达到1.67℃,而采用该新算法,误差仅为0.3℃。应用所提方法对某混凝土块施工期混凝土温度场进行了仿真计算,计算值与实测值吻合较好,且迭代收敛速度较快,一般的迭代方法,需要迭代15次,而采用改进的迭代方法,只需迭代7次即可以达到稳定值。该算法能明确通水冷却的边界条件,节省试验费用,提高计算效率,有较好的工程应用价值。