TEMP/W 专业的地热分析软件

模拟由于环境的改变或建筑物、管道施工引起的地基内热量变化等问题的有限元分析软件。nUtCAEworks

TEMP/W （地热分析软件）nUtCAEworks

TEMP/W软件是一款采用有限元法来模拟由于环境的改变或建筑物、管道施工引起的地基内热量变化的有限元分析软件。nUtCAEworks

TEMP/W软件内包含了全面的模型公式，使得用户对简单或非常复杂的地热问题都可以进行分析。TEMP/W软件可用于地下结构、土木工程、采矿工程等问题的设计和地热分析，也包括承受冻融变化的设备的设计。nUtCAEworks

TEMP/W软件内的模型公式可以对地面温度变化情况进行分析，也能对水转化成冰和冰转化成水的过程中释放或吸收的相变潜热问题进行计算分析。在TEMP/W软件中，在冰水互相转化过程中吸收或释放的相变潜热表示为未冻水含量的函数，由未冻水的含量进行控制。结构温度高于相变温度时，所有的水都是未冻水，当结构温度低于相变温度点时，部分水将发生冻结，未冻水含量减少。对未冻水含量在相变潜热函数中的灵活定义，使得TEMP/W软件可以对各种条件下的地下结构进行分析计算，也使得TEMP/W软件成为一种对各种不同的地面条件进行分析的强大软件。nUtCAEworks

1.典型应用：nUtCAEworks

TEMP/W软件可以对几乎所有的地热问题进行建模分析。这些问题包括：nUtCAEworks

• 发热建筑下或地下埋管发热引起的永久冻结带的退化
• 冷藏管周围的霜凝结的发展
• 地面冻结引起的土体稳定性问题，包括采矿钻杆周围的冻结管或地下水坝顶部的热电管的使用
• 铁路和机场跑道下的冻融作用
• 天然滑冰场和冬季路基等寒区结构内部的冻深渗透
• 分析各种防止冻结或融化的隔温层的隔热效果

2. TEMP/W软件的特点：nUtCAEworks

TEMP/W软件可以对稳态或瞬态的能量流动、截面或平面区域内的二维能量流动、三维轴对称能量流动等问题进行计算分析。这些问题具体包括：nUtCAEworks

• 边界条件类型包括温度和热流（定值或为时间的函数）边界、热虹吸边界、热对流面边界，以及导入测量好的气象数据。
• 由未冻水含量作变量的相变潜热函数
• 对每一种土质，冻结和未冻结时的体积热容、未冻水的体积含量都是不同的。
• 当节点温度的变化量高于指定的变化量时，自适应的时间步将会自动插入额外的时间步来计算。
• 初始条件由先前的分析或节点温度常数得到。
• TEMP/W软件用高斯数值积分算法来求解单元特性矩阵，这种积分包括对单元特性在所选点上插值积分和整体积分。这样，在每一个插值点上都可以使用不同的材料参数，材料特性参数在所有单元上都可以变化。
• 土体的导热性随温度不同而变化，TEMP/W软件用一个广义的导热函数来进行调节，这样就使得土体结构在由融化状态转变未冻结状态或由冻结状态转化到融化状态时土体的导热性可以认为是一种平滑过渡。

3.与其它软件的结合应用：nUtCAEworks

测量得到的气象数据可以从电子表格中拷贝到TEMP/W中，这些数据可以确定在地面上有没有积雪时的真实温度，TEMP/W能用降水数据来确定冬天的积雪深度，也能用能量近似平衡方法来计算积雪下的地面温度，也能确定春天时积雪的融化量。nUtCAEworks

4. 2007版新增功能nUtCAEworks

1) 同AIR/W和SEEP/W的结合应用：AIR/W与SEEP/W可以同TEMP/W结合使用，可以解决空气流动中的热流问题。nUtCAEworks

2) 新的材料模型：新的材料模型在SEEP/W和AIR/W模块的全热、部分热、对流热中都存在。在新版本中增加了衬底、屏障、和薄绝缘层表面模型。nUtCAEworks

3) 新增函数功能：用户可以在边界条件和材料属性中定义自己的函数。这个特性允许用户写入自己的边界条件算法。nUtCAEworks

4) 多场/分段分析：在单个文件中进行多场分析意味着用户可以在相同的文件中同时进行稳态和瞬态分析。只需在整个工程的网格和重新计算上改变一步就可以。耦合多个分析结果并增加随时间改变的边界条件就可以模拟尾矿坝的建设工程。nUtCAEworks

5) 其他方面的改进:nUtCAEworks

• 如果用户改变网格，边界条件还会被保留。
• 新的时间步程序并随时保存计算结果
• 固有的土体试件性质函数
• 改进了热虹边界条件