habe auch einmal ein einfaches Design-Model zur rein thermischen Frage aufgesetzt. Vernetzung noch optimierbar.
Model und Randbedingungen:
ANSYS Elementtyp PLANE77
2D-Ausschnitt 20x10cm(bei x100cm Tiefe in Fahrtrichtung)
ca. Stoffwerte Asphalt, nicht temperaturabhaengig.
linker/rechter/unterer Model-Schnittrand - adiabatisch (kein Waermeaustausch)
Oberflache Asphalt (oberer Modelrand) - Konvektion
Innere Heizkanaele - Konvektion
alle Model-Eingabegroessen in [MKS] metrisch SI Units,
bspw Konduktion in Watt/m/Kelvin, Temperaturen in K, Laengen in Meter
Dies ergibt, wenn man die mechanische Tragfaehigkeit erst einmal aussen vor stellt, ein zeitabhaengiges Aufheizverhalten von unter 1h fuer aufheizen von -15C Gesamtmodel auf plus 1C an Oberflache Asphalt (oberer Modelrand), bei einer Heizleistung von anfangs ca 2KW -abfallend auf ca 0.2KW im Gleichgewichtszustand, erforderlich um bei gegebenen Umgebungstemp. von ebenfalls -15 C die Oberflaeche auf > Null C zu halten.
Wenn die Dicke 10 cm als ok angesehen, eine Fahrbahnbreite von 4x2.5m=10m angenommen wuerde, ergaebe das = 10/0.2= 50x 2KW= 100KW pro 1m Fahrbahnlaenge, grob gesagt 100 MW pro 1 km 4xspurige Fahrbahn als Spitzenlast, als Beharrungslast 10MW. Natuerlich muss dazu mech. Tragfaehigkeit Design analysiert, Stoffwerte korrekt verfuegbar sein, sowie Lasten in Form Umwelttemp ueber Zeit (stat. Wetter-Datenquellen) um realistische Designvarianten zu explorieren.
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Gruesse,
Frank Exius
IFE Deutschland
Mo-Fr 9:00-18:00 Uhr durchgaengig
Dienstleistung in ANSYS ife-ansys.de
Simulation Berechnung FEM Digital Prototyping
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