The invention proposes a simulation calculation method of subgrade ice melting characteristics. Step 1: according to the situation of subgrade surface covered with ice, establish the numerical calculation geometric model of subgrade ice melting and obtain the geometric model parameters; step 2: mesh the geometric model in step 1 and verify the grid independence; step 3: establish the energy conservation method of subgrade ice melting process Step 4: set boundary conditions; step 5: use simple algorithm to carry out two-dimensional unsteady numerical simulation of subgrade ice melting process based on pressure, in which the energy conservation equation adopts the second-order upwind discrete scheme, and the convergence condition is defined as the convergence residual of the energy conservation equation. The simulation calculation method has the advantages of small calculation amount and simple method.
【技术实现步骤摘要】
一种路基融冰特性的模拟计算方法
本专利技术属于路基热流体融冰特性
,特别是涉及一种路基融冰特性的模拟计算方法。
技术介绍
热流体用于路基融雪的研究起始于20世纪50年代,先后经历了采用地热、太阳能蓄热系统的变化过程。日本在太阳能蓄热系统这方面的研究起步较早,在原理及应用等方面都有了较大的进展。1997年,吉林大学研究者率先提出道路太阳能利用和蓄能的融雪在北方应用设想,并一直在地能利用和融雪化冰方面开展研究工作。相同时候,天津大学也开展了道路融雪实验和模型计算的相关工作。哈尔滨工业大学、北方工业大学等也相继展开相关研究。但是目前的一些模型计算方法相对复杂,计算量大,计算精度低。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决现有技术中的问题,提出了一种路基融冰特性的模拟计算方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的,本专利技术提出一种路基融冰特性的模拟计算方法,所述方法包括以下步骤:步骤一、针对路基表面有冰覆盖的情况,建立路基融冰的数值计算几何模型,并获取几何模型参数;步骤二、对步骤一中 ...
【技术保护点】
1.一种路基融冰特性的模拟计算方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:/n步骤一、针对路基表面有冰覆盖的情况,建立路基融冰的数值计算几何模型,并获取几何模型参数;/n步骤二、对步骤一中的几何模型进行网格划分,并进行网格无关性的验证;/n步骤三、建立能量守恒方程:/n
【技术特征摘要】
1.一种路基融冰特性的模拟计算方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
步骤一、针对路基表面有冰覆盖的情况,建立路基融冰的数值计算几何模型,并获取几何模型参数;
步骤二、对步骤一中的几何模型进行网格划分,并进行网格无关性的验证;
步骤三、建立能量守恒方程:
其中,E表示热流体总能量,hj表示组分j的焓,keff表示有效导热系数,Jj表示组分j的扩散通量,Sh表示化学反应热及体积热源项,ρ表示密度,t表示时间,▽为Hamilton算子,用来表示梯度和散度,μ表示动力粘度,p表示压力,T表示温度,τeff表示有效粘性应力;
步骤四、设置边界条件;
步骤五、采用SIMPLE算法对路基融冰的过程进行基于压力的非稳态二维平面数值模拟计算,其中能量守恒方程采用二阶迎风离散格式,收敛条件定义为...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏文涛,赵文可,杨皓,张亚宁,
申请(专利权)人:沈阳工程学院,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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