混凝土壩冷卻水管初期冷卻效果研究.pdf

1、混凝土壩的人工冷卻方法有很多種，在工程實(shí)踐中采用最多的是埋設(shè)冷卻水管。根據(jù)降溫的階段目的，冷卻水管的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程一般可分為兩期，即初期冷卻和后期冷卻。
　　冷卻水管的初期冷卻往往與混凝土澆筑層的散熱結(jié)合在一起，其降溫冷卻效果的影響因素較多。這就使得我們不能采用傳統(tǒng)的方法，而必須借助于有限元法來(lái)分析初期水管冷卻的溫度計(jì)算問(wèn)題。
　　在冷卻水管溫度場(chǎng)計(jì)算的仿真分析中，由于要考慮大體積混凝土壩每層混凝土施工的時(shí)間不同，澆筑溫度不同

2、，材料參數(shù)各異。有必要探索新的簡(jiǎn)單適用且能被一般工程設(shè)計(jì)人員所掌握以便在施工過(guò)程中及時(shí)做出反饋的新方法來(lái)進(jìn)行大體積混凝土壩全過(guò)程溫度場(chǎng)仿真分析。基于此點(diǎn)，本論文用ANSYS熱分析模塊中的瞬態(tài)熱分析以及耦合場(chǎng)來(lái)模擬冷卻水管與混凝土壩體的熱量交換，來(lái)進(jìn)行大體積混凝土壩溫度場(chǎng)仿真分析。主要內(nèi)容如下：
　　1．大體積混凝土壩初期冷卻溫度場(chǎng)屬于混凝土固體熱傳導(dǎo)與冷卻水管對(duì)流換熱的不穩(wěn)定溫度場(chǎng)，用ANSYS熱分析模塊中的瞬態(tài)熱分析可以模擬水管

3、冷卻作用下混凝土的溫度場(chǎng)。將ANSYS中的相關(guān)功能進(jìn)行了整合，介紹了其基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　2．基于ANSYS的APDL語(yǔ)言，編制了計(jì)算程序，對(duì)一實(shí)際工程某水電站擋水壩段施工期和運(yùn)行期水管冷卻溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算和分析，結(jié)果表明用ANSYS模擬混凝土壩水管冷卻瞬態(tài)溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力場(chǎng)是可行的且計(jì)算精度較高。
　　3．對(duì)影響水管冷卻效果的敏感因素進(jìn)行了參數(shù)分析，分別考慮了布置形式、管材、管徑、水管間距、通水流量、冷卻水溫、通