Пример теплотехнического расчета.

Водопропускная труба в основании взлетно-посадочной полосы.

Рассмотрим модель водопропускной трубы.

Характеристики грунтов

В расчете приняты следующие инженерно-геологические элементы.

Климатические данные

Значения адаптированных граничных условий.

Расчетная область

Для выполнения прогнозных расчетов выбрана расчетная область, размерами 60,0 х 120,0 х 50,0 м (по осям x, y, z соответственно). Насыпь, взлётно-посадочное полотно (бетон), фундамент, водопропускная труба, выемки – моделировались с помощью 3D объектов. Некоторые из них создавались средствами Борей 3D,  другие – с помощью внешней CAD программы, с загрузкой в программу через формат Stl.

Граничные условия

На верхней границе расчетной области задавались граничные условия третьего рода с учетом снежного покрова. На нижней границе расчетной области и боковых границах расчетной области – граничные условия второго рода, тепловой поток равен нулю.

Температура на поверхности взлетно-посадочного полотна рассчитывалась согласно 121.13330.2012 (Приложение Д).

Области различных граничных условий приведены на рисунке ниже.

Водопропускная труба моделируется граничными условиями 2-х типов. На верхней образующей трубы заданы граничные условия климата со скоростью ветра 0 м/с и отсутствием снега. На нижней образующей трубы заданы граничные условия водотока.

Граничные условия водотока сформированы исходя из предположения, что водоток будет осуществляться в весенний период времени, и в течении 15 дней будет повышенная теплоотдача с нижней образующей водопропускной трубы.

Шаги деления сетки

Расчетная область разбивается на неравномерную расчетную сетку со сгущением сетки в области водопропускной трубы, взлетно-посадочного полотна и выхода водопропускной трубы.

Расчетная сетка состоит из 5 млн. ячеек, с количество ячеек 127 х 293 х 134 (по осям x, y, z соответственно).

Граничные условия, перенесенные на расчетную сетку показаны ниже.

Начальные условия

В качестве начальных приняты наиболее критичные условия с точки зрения теплового воздействия на грунты оснований, т.е. отсыпка насыпи талым грунтом в конце летнего периода.

Результаты расчета

Время расчета данной модели на 30-летний период эксплуатации, на видеокарте Nvidia GeForce gtx 1080 составляет 45 минут. Полученное температурное поле приведено ниже.

Сечение вдоль водопропускной трубы с изолиниями температур показано ниже.

Температурное поле в виде изоповерхностей показано ниже.

 

Геотехнический мониторинг : термокосы

ООО «Стройгеооснования» является разработчиком и изготовителем термометрического оборудования, предназначенного для измерения значений температуры воздуха, грунта, элементов конструкций в рамках геотехнического мониторинга и инженерных изысканий.

Подробнее »

Контакты

тел. (903) 961-16-58
ООО "СГО", 117246, г. Москва, Научный пр., д. 17
email: sgo@stroygeo.net

Подробнее »