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標題: 傳統(tǒng)道碴路堤溫度場分析 [打印本頁]
作者: 元計算    時間: 2013-8-16 12:01
標題: 傳統(tǒng)道碴路堤溫度場分析
1.        問題描述
圖1為傳統(tǒng)道碴路堤模型示意圖。忽略風的作用，考慮氣候變暖對傳統(tǒng)道碴路堤長期熱穩(wěn)定性的影響。以下對其修筑完成后第2年和第50年的溫度場進行分析�？紤]對稱性，取一半為研究對象。
(, 下載次數(shù): 143) . Q0 q/ ?' d  z& G8 b" E( t0 b; w
圖1 傳統(tǒng)道碴路堤模型示意圖
2.        區(qū)域內(nèi)控制方程
" t& u3 }5 H9 E& p% |% S- z! W (, 下載次數(shù): 135)
在計算中對于含水介質(zhì)中相變潛熱問題采用顯熱容法進行處理，假設模型中含水介質(zhì)相變發(fā)生在溫度區(qū)間(Tm±ΔT)。當建立等效體積熱容時，應考慮溫度間隔ΔT的影響， 同時假設介質(zhì)在已凍、未凍時的體積熱容Cf和Cu及導熱系數(shù)λf 和λu不取決于溫度，因此簡化構造出Ce*和λe*的表達式如下：
$ i8 T- U4 U5 }- c$ n" k! p (, 下載次數(shù): 138)
式中：L為含水介質(zhì)單位體積相變潛熱。
3.        材料參數(shù)
各介質(zhì)材料參數(shù)見表1。
表1 路堤結(jié)構中各介質(zhì)的物理參數(shù)- }- l8 T# }; M( W3 r) R- t# e
(, 下載次數(shù): 129)
4.        邊界條件與初值條件
4.1. 給定溫度
考慮全球氣候變暖的影響，取青藏高原未來 50年年平均氣溫上升 2.6 ℃，設初始年平均氣溫為-4.0 ℃，對各計算模型的熱邊界條件進行如下設定：
天然地表 AB和 IJ的溫度按下式變化：; z' p0 _% v9 A2 \1 k7 H( T9 `
(, 下載次數(shù): 139)
路堤斜坡 BCDE和FGHI 的溫度按如下規(guī)律變化：# U- [! y1 q$ Z3 W! Y: x# Y$ N" K' |
(, 下載次數(shù): 123)
路堤頂面 EF的溫度變化規(guī)律為：" t( b9 N: q! }6 d" k+ l; L, p0 V
(, 下載次數(shù): 132)
式中：th為時間變量，當α0=0時，th=0對應的初始時間為7月15日
4.2. 給定熱流密度：
* o! }7 H& }5 O9 ~  P, g) z (, 下載次數(shù): 131)
4.3. 初值條件
' z( m8 d" l. `+ l  G, A* [ (, 下載次數(shù): 132)
5.        時間步設定：
　
起始時間
終止時間
時間步長
定義計算數(shù)據(jù)/s
0
63072000
432000
對應實際時間
第1年7月15日
第3年7月15日
5天
試算兩年，共146步；
第2年 7月15日對應為第73步；
第2年10月15日對應為第91步；
6.        網(wǎng)格剖分
四節(jié)點四邊形、三節(jié)點三角形
, P! V' p% P7 K, Q (, 下載次數(shù): 138) / }2 q9 R% q4 e  @7 l* y
(, 下載次數(shù): 144)
7.        結(jié)果
第2年10月15日溫度分布云圖; J$ K, o. m5 e$ }
(, 下載次數(shù): 119)
等值線圖
6 U0 X/ i8 n; B. L (, 下載次數(shù): 140)
作者: 賞花的盲人    時間: 2015-3-26 10:54
好像很牛呢，值得學習。。
作者: puntin    時間: 2015-5-18 22:41
寫幾個有限元公式忽悠人呢



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