基于最小热阻理论的混凝土导热系数计算模型.docxVIP

doi:10．3969/j．issn．1001－0505．2012．02．036基于最小热阻理论的混凝土导热系数计算模型陈春钱春香许燕波(东南大学江苏省土木工程材料重点实验室，南京211189)摘要:针对传统混凝土导热系数计算模型机械地按照混凝土组成来划分热流途径而导致计算结果偏大的问题，基于最小热阻理论，并考虑到混凝土中孔隙作用，对传统混凝土导热系数计算模型进行了改进．通过引入传热面积比例系数的方法，使混凝土中热流途径的划分不仅满足了混凝土组成的要求，而且满足了最小热阻理论．采用该模型分别计算了8种混凝土的导热系数，其计算结果与实测结果的误差率在－14.0%+5.1%范围内，而Harmathy模型和Campbell-Allen～andThrone模型的计算结果与实测结果误差率分别在4.9%～29.3%和11.0%～32.1%范围内．相比于传统的混凝土导热系数计算模型，基于最小热阻理论建立的混凝土导热系数计算模型精度有了较大的提高．关键词:混凝土;导热系数;最小热阻理论;孔隙率中图分类号:文献标志码:文章编号:1001－0505(2012)02-0383-05TU520ACalculationmodelofthermalconductivityofconcretebasedonminimumthermalresistancetheoryChenChunQianChunxiangXuYanbo(KeyLaboratoryforCivilEngineeringMaterials，SoutheastUniversity，Nanjing211189，China)Abstract:Thetraditionalcalculationmodelofthermalconductivityofconcretethatmechanicallycompartmentalizesthetransferpathofheatflowinconcretematerialaccordingtoitscompositionscanseldommeettheminimumthermalresistancetheoryandmayleadtolargesimulationresults．Basedontheminimumthermalresistancetheory，animprovedmodelconsideringtheroleofporeinconcreteispresented．Byintroducingtheheattransferareaproportioncoefficientmethod，thecomp-artmentalizationofheatflowinconcretecanmeetnotonlytherequirementsoftheconcretecomposi-tions，butalsotheminimumthermalresistancetheory．Thethermalconductivityofeightkindsofconcreteiscalculatedbyusingthemodel．Thedeviationbetweenthecalculatedresultsandexperi-mentalresultsrangesfrom－14.0%to+5.1%，whilethecorrespondingdeviationscopebytheHarmathymodelandtheCampbell-AllenandThronemodelare4．9%-29．3%and11．0%-32．1%，respectively．Itcanbefoundthatthepresentedmodelismoreaccuratethanthetraditionalcalculationmodelsofthermalconductivity．Keywords:concrete;thermalconductivity;minimumthermalresistancetheory;porosity混凝土是一种最常见的土木工程材料，导热系数是其最基本的热学性能参数．精确预测混凝土导热系数对于混凝土材料的研究和应用具有重要的意义，特别是在建筑节能领域、大体积或超大体积混凝土结构以及特种混凝土结构领域．例如核反应堆用防辐射混凝土、大坝混凝土以及混凝土墙体等都需要获得混凝土材料的精确导热系数．混凝土导热系数研究可分为两大类:一类是研究混凝土早期的导热系数，这对于提高大体积混凝土抗裂性非常重要，赵玉青等［1］通过反演分析的收稿日期:2011-08-31．作者简介:陈春(1975—)，男，博士，讲师139．com．引文格式:陈春，钱春香，许燕波．基于