[发明专利]冷却水循环的大体积混凝土温控系统

权利要求书

1.冷却水循环的大体积混凝土温控系统，其特征在于，包括智能动态温度流量测控模块、工程平台管理端中央计算机、LED显示模块、无线通讯模块、云服务模块、冷却水循环控制模块、多个温度检测终端模块；

与冷却水循环控制模块通信连接的冷却水循环装置，所述冷却水循环装置设置有三条管道连通的水循环通路，每个管道的进水口和出水口各设置一个温度检测终端模块；

所述大体积混凝土中设置一个温度检测终端模块；

多个温度检测终端模块，用于采集和测量冷却水循环装置中各个管道进水口和出水口的实时水温和大体积混凝土实时温度；

所述无线通讯模块用于将多个温度检测终端模块实时监测得到的大体积混凝土温度和每个管道的进水口和出水口的温度传递至智能动态温度流量测控模块；

LED显示模块用于实时显示大体积混凝土温度及冷却水循环控制模块中的水温；

所述智能动态温度流量测控模块根据无线通讯模块传递来的数据计算冷却水循环装置水管中的水通过大体积混凝土时的水温变化ΔT；

所述工程平台管理端中央计算机用于接收温度检测终端模块测量得到的冷却水循环装置中各个管道进水口和出水口的实时水温和大体积混凝土实时温度，以及接收智能动态温度流量测控模块所计算得到的实时水温变化ΔT，实时向冷却水循环控制模块发出指令，控制冷却水循环装置的水流，以对大体积混凝土有效降温，并进行工程管理和后期管理；

所述云服务模块用于接收温度检测终端模块冷却水循环装置中各个管道进水口和出水口的实时水温和大体积混凝土实时温度，以及用于接收智能动态温度流量测控模块所计算得到的实时水温变化ΔT，进行云存储；

所述智能动态温度流量测控模块计算冷却水循环装置水管中的水通过大体积混凝土时的水温变化ΔT的方法，包括以下步骤：

S1：构建在时间间隔dm内，所述大体积混凝土通过热流量为q小截面冷却水管道的传热，即从入水口到出水口，沿着管道长度l，通过管道内表面从大体积混凝土传递到水的热量dQ₁的计算模型：

其中，所述Q_c→w为从混凝土传递到冷却水循环装置中水的热量；所述r₀为冷却水循环装置中管道的半径；为混凝土-冷却水循环装置的水管边界处的比热流；所述T_c为龄期t天的混凝土温度，单位为℃；所述n为管道内表面的法线长度；

S2：计算通过冷却水循环装置每个管道的入水口的热能dQ_inlet和出水口的热能dQ_outlet：

dQ_inlet＝ρ_ws_wqT_inletdm；

dQ_outlet＝ρ_ws_wqT_outletdm；

其中，所述ρ_w为冷却水循环装置的水的质量密度，单位为kg/m³；所述s_w为冷却水循环装置的水的比热，单位为kJ/(kg·℃)；所述T_inlet为温度检测终端模块监测到的所述进水口的温度，所述T_outlet为温度检测终端模块监测到的所述出水口的温度；

S3：利用热平衡条件，假设水是不可压缩的，水的内能没有变化，构建大体积混凝土与冷却水循环系统的管道热交换后，水的内能dQ₂计算模型：

dQ₂＝dQ_outlet-dQ_inlet；

S4：将所述步骤S2得到的所述dQ_outlet和所述dQ_inlet代入所述步骤S3中，计算冷却水循环系统的管道通过大体积混凝土进行热交换后进水口的温度T_inlet和出水口温度T_outlet的水温变化ΔT：