【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種溫控措施優化方法，具體地說，涉及一種混凝土運輸過程中溫控措施的優化方法。
技術介紹
1、在混凝土運輸過程中，對其進行溫度控制是確保混凝土質量的重要環節之一。在運輸過程中，對混凝土進行溫度控制的主要方法是采取保溫措施減小混凝土的溫度回升，主要手段是用保溫材料保溫遮陽。該方法雖然在一定程度上起到了溫控作用，但缺乏科學的優化手段，往往無法兼顧溫控效果與經濟性兩方面，即在考慮溫控效果的同時很少考慮溫控成本，主要體現在：1、保溫材料的導熱系數和厚度的選擇通常基于經驗，缺乏科學依據；2、保溫材料可能不具備最佳的保溫效果，導致在高溫或低溫條件下混凝土的溫度不容易控制，影響混凝土質量，且溫控成本較高，溫控措施經濟性不佳，增加施工成本。
2、另外，在混凝土運輸過程中，由于外界氣溫、太陽輻射以及運輸工具的影響，混凝土溫度回升，混凝土溫度回升對混凝土質量的負面影響顯著，尤其是在長時間運輸過程中；而，傳統的溫控方法缺乏精確的計算模型，難以實現混凝土運輸過程中對混凝土溫度回升現象的有效控制。
技術實現思路
1、鑒于上述原因，本專利技術的目的是提供一種混凝土運輸過程溫控指標優化方法。該方法通過優化保溫材料的導熱系數和厚度，建立科學的溫度回升計算模型，并考慮溫控成本，不僅實現運輸過程對混凝土溫度的有效控制，而且使溫控成本最小化。
2、為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種混凝土運輸過程溫控指標優化方法，它包括如下內容：
3、s1、確定運輸過程中允許
4、s2、確定混凝土運輸過程需優化的混凝土溫控變量及變量的上、下限值；
5、s3、建立運輸過程混凝土溫度回升值計算模型；
6、結合保溫措施對混凝土運輸過程溫度回升的影響，建立混凝土運輸過程溫度回升值計算模型，即：
7、
8、式中，δt1為運輸過程混凝土溫度回升值；ta為混凝土運輸時的氣溫；t0為混凝土出機口溫度；r為太陽輻射熱，運輸機具有保溫遮陽措施時，可不考慮；β為混凝土表面放熱系數；φ1為溫度回升系數，φ1＝0.032；φ2為自卸車采取保溫措施時溫度回升系數；φ3為吊罐車采取保溫措施時溫度回升系數；φ4為皮帶機運輸混凝土時溫度回升系數；自卸車、吊罐車、皮帶機可為單一運輸機械，也可幾種機械組合運輸；
9、s4、建立運輸過程混凝土溫控成本函數；
10、根據混凝土運輸過程中采取保溫措施所產生的費用，建立滿足混凝土入倉溫度要求的單位體積溫控成本函數p1：
11、
12、式中，p1為混凝土運輸過程中單位體積溫控成本；py為運輸機械粘貼保溫材料的施工費，包括人工費和機械費用；ay為每種運輸工具保溫面積，by為每種運輸工具每平方米保溫材料價格；hy為每種運輸工具保溫層厚度；dy為每種運輸工具運輸混凝土的總量；yi為粘貼保溫材料的運輸工具的數量，其中，y1為自卸車的數量、y2為吊罐的數量，y3為皮帶機的數量；
13、s5、優化計算混凝土溫控變量，確定混凝土運輸過程最優的溫控變量；
14、s5.1、根據步驟s2確定的混凝土溫控變量上、下限值，將可采用的保溫材料厚度n等分得到優化計算用的保溫材料厚度hyi；記錄可采用的不同種類的保溫材料的導熱系數λyi；
15、s5.2、將步驟s5.1中得到的保溫材料厚度hyi和保溫材料導熱系數λyi進行排列組合，將所有的排列組合數據代入步驟s3運輸過程混凝土溫度回升值計算模型，計算出各排列組合下的運輸過程混凝土溫度回升值δt1；
16、s5.3、當計算得到的運輸過程混凝土溫度回升值δt1小于等于步驟s1確定的運輸過程允許的混凝土溫度回升值[δt1]時，則保留該組組合的保溫材料厚度和保溫材料導熱系數數值；反之，若計算得到的運輸過程混凝土溫度回升值δt1大于步驟s1確定的運輸過程允許的混凝土溫度回升值[δt1]，則舍棄該變量組合；
17、s5.4、根據步驟s4運輸過程混凝土溫控成本函數，以及不同導熱系數λyi、不同厚度hyi保溫材料的單價byi，計算步驟s5.3中所有滿足混凝土運輸過程允許的混凝土溫度回升值的變量組合的溫控成本；
18、s5.5、選取溫控成本最小的變量組合，作為優化后的保溫材料導熱系數和保溫材料厚度即混凝土運輸過程溫控變量最優值。
19、優選地，所述混凝土運輸過程中允許的混凝土溫度回升值[δt1]為：
20、[δt1]＝t1-t0
21、式中，[δt1]為運輸過程中允許的混凝土溫度回升值；t1為溫控技術要求中的混凝土入倉溫度；t0為實測混凝土出機口溫度最高值。
22、優選地，所述優化的混凝土溫控變量包括保溫材料厚度和保溫材料導熱系數；
23、所述保溫材料導熱系數的上限值和下限值為；
24、將工程中能選擇的保溫材料的最大導熱系數作為保溫材料導熱系數的上限值，將不采取保溫措施時作為保溫材料導熱系數下限值即保溫材料導熱系數下限值為0，即：
25、0≤λyx≤λy·max
26、式中，λyx為混凝土運輸過程中保溫材料導熱系數；λy·max為混凝土運輸過程中保溫材料的最大導熱系數；
27、所述保溫材料厚度的上限值和下限值為；
28、根據保溫材料厚度對混凝土表面溫度回升的影響，將工程中能選擇的保溫材料的最大厚度作為保溫材料厚度的上限值，將不采取保溫措施時保溫材料的厚度0作為保溫材料厚度的下限值，即：
29、0≤hyx≤hy·max
30、式中，hyx為保溫材料的厚度；hy·max為保溫材料的最大厚度；
31、其中，保溫材料的最大厚度hy·max可根據以下公式進行計算：
32、
33、式中，λ為保溫材料的導熱系數；β0為混凝土與空氣接觸時的表面散熱系數；βmin為運輸過程中保持允許的混凝土最高溫度回升值所需的表面保溫系數。
34、優選地，所述自卸車采取保溫措施后溫度回升系數φ2的計算公式為：
35、
36、式中，a1·a2·a3為自卸車保溫措施溫度影響系數；hy為保溫材料厚度；λy為保溫材料導熱系數；t為運輸時間；
37、所述吊罐采取保溫措施后溫度回升系數φ3的計算公式為：
38、
39、式中，b1、b2、b3為吊罐保溫措施溫度影響系數；hy為保溫材料厚度；λy為保溫材料導熱系數；t為運輸時間
40、其中，皮帶機溫度回升系數φ3的計算公式為：
41、φ4＝ct
42、式中，c為皮帶機運輸過程溫度影響系數；t為運輸時間；
43、自卸車、吊罐和皮帶機在運輸過程中，保溫措施對運輸過程中溫度影響系數a1、a2、a3、b1、b2、b3是通過仿真計算及現場實測數據得到，具體計算方法如下：
44、根據工程現場采集的氣溫，太陽輻射，自卸車本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種混凝土運輸過程溫控指標優化方法，其特征在于：它包括如下內容：
2.根據權利要求1所述的混凝土運輸過程溫控指標優化方法，其特征在于：所述混凝土運輸過程中允許的混凝土溫度回升值[ΔT1]為：
3.根據權利要求1所述的混凝土運輸過程溫控指標優化方法，其特征在于：所述優化的混凝土溫控變量包括保溫材料厚度和保溫材料導熱系數；
【技術特征摘要】
1.一種混凝土運輸過程溫控指標優化方法，其特征在于：它包括如下內容：
2.根據權利要求1所述的混凝土運輸過程溫控指標優化方法，其特征在于：所述混凝土運輸過程中允許...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張磊，羅宇凌，劉毅，王威欽，張國新，李志軍，何楠，劉露，朱振泱，段福平，辛建達，李健鵬，劉冰，鄭磊，孫昌茂，劉偉，姜明，張新路，
申請(專利權)人：中國水利水電科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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