水管冷卻仿真計(jì)算的相似有限元方法研究.pdf

1、在大體積混凝土施工過程中預(yù)埋冷卻水管，利用冷卻水管中循環(huán)冷水的流動降低混凝土內(nèi)部水泥的水化熱溫升，是混凝土溫度控制的最有效措施之一。以往在含冷卻水管的混凝土溫度場仿真計(jì)算中，等效負(fù)熱源法是在只考慮水管散熱不考慮邊界散熱的情況下得到絕熱溫升曲線，計(jì)算誤差較大；子結(jié)構(gòu)法計(jì)算精度有所提高，建模過程復(fù)雜，計(jì)算量增大；雜交元等與理論解結(jié)合的方法能夠更加準(zhǔn)確地計(jì)算水管周邊的溫度梯度，但有限元列式十分繁瑣，不便于應(yīng)用。 本論文提出了全新水管冷

2、卻模擬方法，建立了冷卻水管單元。其基本原理是：在水管周圍自動進(jìn)行相似網(wǎng)格剖分，利用相似單元勁度矩陣之間的關(guān)系，進(jìn)行相似單元的凝聚，以及熱源荷載及水管散熱邊界的凝聚，從而實(shí)現(xiàn)普通單元與相似單元的協(xié)調(diào)應(yīng)用。 本文提出具有高精度的含有冷卻水管的大體積混凝土溫度場的計(jì)算模型，并編制平面溫度場水管冷卻的相似有限元計(jì)算程序。應(yīng)用冷卻水管單元，通過對無限長圓柱域冷卻問題計(jì)算結(jié)果與理論解的比較，驗(yàn)證冷卻水管單元的可行性與準(zhǔn)確性；分析了不同有限元