[發明專利]一種含管道混凝土溫度場預測方法

在審

• 申請號: 202111169446.3
• 申請日: 2021-10-08
• 公開（公告）號: CN113901656A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 洪永興;林繼;劉增輝
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/18;G06F111/10;G06F113/14;G06F119/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

1.一種含管道混凝土溫度場預測方法，其特征是，包括：

獲取水管管徑；

基于水管管徑劃定虛擬邊界并施加絕熱條件，建立環狀的單管影響域獨立模型；

基于環狀的單管影響域獨立模型，利用局部徑向基函數配點法在影響域上配點并構建求解方程式，獲取管壁附近的溫度場；

基于管壁附近的溫度場，引入等效函數和等效參數進行計算，獲得圓心等效溫度；

基于圓心等效溫度，通過自修正的解耦合模型對測試區域模型進行求解；

基于求解結果，對測試區域進行溫度場預測。

2.根據權利要求1所述的含管道混凝土溫度場預測方法，其特征是，

基于水管管徑劃定虛擬邊界并施加絕熱條件，建立環狀的單管影響域獨立模型，其中：

所述環狀的單管影響域獨立模型的控制方程和邊界條件為：

其中，n為外法線方向，Ω_e表示環狀獨立影響域，x為空間坐標，τ為歷史時間進程，θ表示混凝土絕熱溫升，K是導熱系數，α表示導溫系數，T_e表示影響域的溫度場函數，T_w表示水管通水溫度，Δ表示Laplace算子，Γ_v表示虛擬邊界(外圓邊界)，Γ_p表示圓管壁(內圓邊界)，h_p是管壁與水流的對流換熱系數，是偏導數。

3.根據權利要求2所述的含管道混凝土溫度場預測方法，其特征是，所述配點數表達式為：

其中，r為點位置半徑，r_p為管壁半徑，n_e為每米布點數，ceil表示向上取整函數。

4.根據權利要求1所述的含管道混凝土溫度場預測方法，其特征是，

利用局部徑向基函數配點法在影響域上配點并構建求解方程式，其中：

所述方程式為：

其中：α表示導溫系數，Δ表示Laplace算子，τ為歷史時間進程，T_eⁿ是前一時刻溫度值，T_eⁿ⁺¹為后一時刻未知溫度值，x為空間坐標，Γ_v表示虛擬邊界(外圓邊界)，Γ_p表示圓管壁(內圓邊界)，K是導熱系數，h_p是管壁與水流的對流換熱系數，T_w表示通水溫度，n為外法線方向，ΔT_eⁿ⁺¹或可由局部徑向基函數配點法構造的權函數與配點上的溫度值給定：

其中L_i表示第i個配點的線性變換算子，T_eⁿ⁺¹為后一時刻未知溫度值，N表示總點數，T_j表示第j個配點上的溫度值，w_ij為權函數，j＝1，…，N；

所述徑向基函數為：

其中，Φ(r)表示徑向基函數，c表示形狀參數，r表示兩兩測試點間的距離，形狀參數由式(S.6)給定：

其中n_s是局部取點數，x_i為構造子區域中心，表示子區域內的點，s是與區域大小有關的參數，由式(S.7)給出：

s＝3d/4, (S.7)

其中d是計算域的特征長度。