不同材质水管温控防裂对比分析

埋设冷却水管是常用的混凝土温控措施之一.对不同材质的冷却水管的温控防裂效果进行研究后发现:铁管的冷却效果最好,但容易出现管壁混凝土应力问题且花费较高,钢丝网塑料复合管冷却效果次之,HDPE管最差.在工程实践中要根据工程现场的实际情况经过精细的仿真计算分析来确定所需水管、合理的水管层距和间距及冷却过程.     

考虑双层异质水管的大体积混凝土施工期温度场仿真

针对当前高拱坝及特高拱坝施工过程出现的单仓混凝土中铺设2层不同材料水管的现象,该文基于考虑水管冷却的等效热传导方程,推导出铺设双层异质水管情况下混凝土等效导温系数的表达形式,并提出了多层水管平均降温效果的简化求解方法,使得不同材质水管铺设方案的计算可以在同一套有限元网格上展开。应用本文所提出方法对国内某大型拱坝工程施工期的仿真计算结果与实际测量温峰相差在5%以下,温度发展历程一致,验证了该方法的合理性。     

新型超长底板水闸混凝土结构施工期温控防裂研究

在一般常态混凝土薄壁结构开裂机理的基础上,针对一种具有超长底板的新型水闸混凝土结构,采用混凝土温度场和应力场算法以及水管冷却的精细算法,对其进行了施工仿真计算．计算结果和初步工程实践表明内部水管降温和表面保温的综合措施对于防止长底板开裂是有效的,对今后类似工程有重要的参考价值．     

南水北调高性能混凝土温度边界条件的试验研究

为了获取南水北调工程高性能混凝土准确的温度场边界条件,浇筑了一个大型混凝土试块,其中通有3根不同的塑料冷却水管,试块四周和底面采用了5种不同的模板,上表面覆盖了4种不同的保温材料.采用遗传算法对实测数据进行反演,获取了相关的边界条件参数,对温控仿真计算具有重要的参考价值.     

基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导

采用等效时间成熟函数反映不同温度历程下混凝土的水化反应状态,对考虑混凝土水化度的水管冷却等效热传导进行了研究,推导了基于等效时间的混凝土水管冷却等效热传导有阴无计算公式,研制了相关的有限元程序．在计算有热源水管冷却问题的混凝土平均温度时,需要存储各高斯点、各增量步等效时间增量．以获得时间增量区间对应的等效时间增量区间,然后计算考虑混凝土水化度时,该时间区间内的水化热温升增毓．针对采取骨料预冷和通水冷却等温控措施的某实际混凝土工程,分析在高温季节浇筑的混凝土块的温度和徐变应力,结果表明温度变化范围在12－27℃,考虑混凝土水化度时计算的浇筑块温度最大增高1.022℃,但徐变应力差民较小。     

碾压混凝土坝温控合理通水方案研究

结合某碾压混凝土重力坝工程8#坝段的工程实际情况,通过水管冷却效果的有限元单元直接算法,对该坝段进行温度场和温度应力场计算。分析水管周边混凝土温度场及温度应力场分布规律,提出尽早通水及变温通水的温控方案,达到有效降低混凝土最高温度的同时,避免由于通水冷却产生水管周边裂缝。     

含水管混凝土温度场的改进离散迭代算法

为更高效精确地计算含水管的大体积混凝土温度场,提出一种模型以及合理的热流量积分断面.为了更好地发挥高阶单元和常规8节点单元的优势,该模型应用一种能和常规8节点单元相协调的高阶单元模拟水管周围的混凝土,采用常规的8节点单元模拟其余区域混凝土.分析水管周围混凝土的真实温度梯度分布和计算的温度梯度以得到准确的热流量积分断面.工程实例表明,应用该模型,能准确和高效地计算出混凝土的温度场和水管沿程水温的分布.经分析,进口水温和混凝土的绝热温升对积分断面的位置影响不大,但混凝土导温系数对单元内部合理温度梯度所在的区域的影响仍需在后续工作中做进一步研究.     

网络密度对车辆碰撞仿真的影响与计算效率

在车辆碰撞仿真实际应用中，计算的精度和时间是一对不可调和的矛盾，而网格密度的划分对这两者有着极为显著的影响，笔者以有限元显式中心差分法为理论基础，定量分析了有限元网格密度划分对计算精度的影响，并推导了计算效率随网格密度的变化关系，说明网格划分并非越细越好，最后通过一个实际模型的仿真计算加以验证结论的正确性，这些结果对于汽车及其零部件的磁撞仿真研究具有较大的指导意义。     

忽略水管厚度对混凝土温度场影响的分析研究

热流耦合算法计算大体积混凝土温度场时,不需要在水管处细化网格,网格划分简单方便.而且该算法既可以考虑水流与混凝土的对流换热,又可以考虑水温沿程温升,能精细模拟水管处混凝土温度场,计算结果较可信,但是它忽略了水管厚度,这与实际不符.本文通过对比实际中有水管厚度的混凝土温度场与热流耦合算法中忽略水管厚度的混凝土温度场的计算结果,得出了尽管忽略水管厚度对水温温升影响比较大(15.1%),但是混凝土最高温度以及水管周边的混凝土温度变化范围比较小(0.60%),由此可知热流耦合算法中忽略水管厚度的混凝土温度场计算结果是可靠的,值得在实际工程中应用推广.     

高温季节碾压混凝土坝强约束区温控防裂方案研究

我国西南地区高温季节持续较长,碾压混凝土坝面临施工期温度裂缝的威胁．基于碾压混凝土坝施工期开裂机理,结合某大型碾压混凝土重力坝强约束区高温季节的施工,采用有限元仿真算法模拟了不同昼夜温差条件下的混凝土温度场和应力场发展过程,根据计算结果对表面保温和水管冷却过程中的具体参数进行优化,成果对同类工程具有参考价值．     

大体积混凝土施工期冷却水管埋设形式的优化

采用冷却水管通水冷却是大体积混凝土坝施工期主要温控措施,而冷却水管埋设布置形式对混凝土内部温度和应力的影响较为显著.利用有限元热流耦合精细算法,考虑了冷却水管中水流与混凝土之间的相互对流热交换机制,真实反映冷却水管附近温度梯度,对冷却水管在仓面上采用不同的布置方式时混凝土内部的温度和应力分布进行详细计算分析.结果表明:相比传统的水管埋设布置方式,采用冷却水管双循环的布置方式更能充分发挥水管冷却作用,且能有效改善混凝土内部的温度和应力分布,降低混凝土内部的温度梯度,对大体积混凝土温控防裂有较为积极的意义.     

中厚板轧后冷却的过程控制

中厚板终轧后只能靠前馈模型控制钢板的冷却过程,普通的温度模型计算存在较大误差,针对这一问题,推导了中厚板控制冷却过程的差分模型·结合首钢中板厂控制冷却系统的改造,通过采用两次修正计算和自学习修正计算,从系统上保证了温度控制的精度·提出了热交换系数的计算方法·针对中厚板控制冷却特点,给出了层流冷却过程控制模型的自学习算法·通过采用自学习算法,进一步提高了模型的控制精度·控制冷却系统在首钢顺利投产,系统终冷温度控制合格率在96 5%以上·     

巧用拉伸法建立冷却管的三维有限元模型

大型有限元软件ANSYS功能强大，单元类型众多。当采用间接法对锌液冷却管进行热应力计算分析时，温度场的计算和应力分析是非线性的，热分析与结构分析两步骤之间是有数据传递的，因此模型网格划分必须采用映射网格。拉伸法非常适合于建立形状复杂，要求网格具有对应性的热一结构耦合有限元模型。章介绍了用拉伸法建立锌液冷却管的三维有限元模型的基本方法，为类似的工程有限元建模计算提供了参考。     

一种平板热管散热器传热特性的实验研究

对一种以微槽道作为吸液芯的平板式热管散热器的传热特性进行了实验研究。分析了加热功率、冷却强度、工作倾角等因素对该平板热管散热器传热性能的影响规律。实验结果表明热管内部热阻所占热管散热器总热阻的比重很小。热管冷凝端的高效散热是热管散热器正常稳定工作的关键。该平板热管散热器的散热能力强;并具有良好的均温特性,在散热冷却领域具有良好的应用潜力。     

基于ANSYS的高压加热器温度场的研究

高压加热器的工作过程复杂，承受的汽水参数较高。这里利用ANSYS有限元分析软件，对高压加热器蒸冷段蒸气进口处进行稳态温度场的模拟，对两种热分析模型进行对比分析。根据计算结果，得出进口处接管和壳体在稳定工作状态下的温度和温度梯度的分布情况，从而找到热影响严重的位置和设备内件结构对温度分布的影响，为设备设计和改造提供参考。     

轴向拉力作用下管螺纹扣牙力分布及其计算

管螺纹接头在轴向拉力作用下.扣牙力分布曲线呈两头高、中间低的抛物线状.这种极不均匀的扣牙力分布是制约管螺纹承载能力的根本原因.本文定性描述了扣牙力分布曲线的成因.并用解析法定量求出管螺纹旋合段内的各个扣牙力.实验证明.这种方法的计算精度可较好地满足工程计算的需要.     

基于Fluent模拟的地理管周围不同蓄热体温度场变化分析

为研究地埋管周围不同蓄热材料土壤温度场的分布情况,选定黏土、砂层及砾石3种不同蓄热体,利用Gambit建模软件建立简单的地埋管模型,选择距地埋管中心间距不同的5个测点,利用Fluent数值模拟软件进行蓄热体温度场仿真计算,研究相同蓄热材料距地埋管中心距离不同时以及不同蓄热材料距地埋管中心间距相同时各测点温度的变化情况。结果表明,地埋管周围蓄热材料相同时,土壤各测点温度变化趋势因测点的距离不同而不同,且距离中心越近温度变化越明显;地埋管周围蓄热材料不同时,相同测点温度变化趋势基本一致,且每年取热完成以后的土壤温度升高,但由于导热系数的不同引起每年蓄热及取热过程中温度、蓄热量和取热量的差异。研究结果可为太阳能耦合地源热泵系统地埋管的工程设计提供理论参考。