含有冷管的混凝土承台瞬态温度场及精细化分析模型研究

设置冷却水管是降低大体积混凝土承台水化热的常用方法,计算分析中一般采用等效算法,忽略了冷却水的沿程升温作用,一定程度上夸大了冷却水管的降温效果。为精确分析冷却水管沿程温度变化对承台混凝土水化热的降温作用,提出了一种考虑冷管温度沿程变化的混凝土承台精细化分析模型。利用ANSYS中APDL程序语言,采用Gnielinski公式确定对流系数,建立了参数化模型,实现了矩形承台的自动化建模,分析了不同算法、水流流速、水管长度与水管材料对混凝土瞬态温度场的影响,研究了多因素影响下混凝土温度变化的规律,探讨了水管直径与水管间距的最优组合。研究表明:考虑冷管沿程温度变化后能更精确的模拟承台混凝土温度场分布,合理的流速、管长及管材可以取得更为理想的降温效果;此外,在水管材料用量不变的情况下,管径、管间距越小,混凝土最高温度越低。