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標題: 傳統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: 傳統道碴路堤溫度場分析
1. 問題描述
圖1為傳統道碴路堤模型示意圖。忽略風的作用，考慮氣候變暖對傳統道碴路堤長期熱穩定性的影響。以下對其修筑完成后第2年和第50年的溫度場進行分析。考慮對稱性，取一半為研究對象。
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/ {" q9 C$ S2 k
圖1 傳統道碴路堤模型示意圖 2. 區域內控制方程
) e( } i7 d: Y. E4 y- \
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在計算中對于含水介質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相變發生在溫度區間(Tm±ΔT)。當建立等效體積熱容時，應考慮溫度間隔ΔT的影響， 同時假設介質在已凍、未凍時的體積熱容Cf和Cu及導熱系數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：
9 b1 k3 N" F6 }! N# |
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式中：L為含水介質單位體積相變潛熱。
3. 材料參數
各介質材料參數見表1。
表1 路堤結構中各介質的物理參數
8 ?* T2 e M' b) I+ y( B
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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：
' X e2 Z7 [# {7 r& L
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路堤斜坡 BCDE和FGHI 的溫度按如下規律變化：3 B0 k( B' ]" ~6 N! L
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路堤頂面 EF的溫度變化規律為：: l+ X) e4 [; M2 C# F+ Y
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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：
/ N: f: B8 [# C/ V, u
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4.3. 初值條件
* w. S" v) L" h: w1 z4 u
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5. 時間步設定：
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. 網格剖分
四節點四邊形、三節點三角形
# X& K9 x" I; @* x& W7 \7 L
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2 D8 {* i! \# u _
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7. 結果
第2年10月15日溫度分布云圖
" v, Z0 Q- @& u0 I+ t$ f
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等值線圖
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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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