岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2005年
11期
1947-1953
,共7页
道路工程%碎石路基%多年冻土%多孔介质%青藏铁路%降温效果
道路工程%碎石路基%多年凍土%多孔介質%青藏鐵路%降溫效果
도로공정%쇄석로기%다년동토%다공개질%청장철로%강온효과
冻土地区铁路碎石路基内的换热问题可以看成是多孔介质中的对流传导问题.本文假设碎石与路基内部的空气处于热平衡状态,且Boussinesque假定成立.依据多孔介质的质量守恒方程、能量方程及动量方程,并用有限元法离散,建立了碎石路基的数值模型.利用该模型对目前碎石路基设计所关心的几种主要粒径的降温效果进行了数值模拟.结果表明:9 cm粒径的碎石路基降温效果最好,空气对流在整个碎石层内发生,碎石层上部温度场呈现非线性特征,路基底部的降温幅度可达1.18 ℃,空气流速为0.73 m/h;而6 cm粒径的降温效果次之,路基底部降温0.78 ℃,空气流速为0.21 m/h;3 cm与15 cm粒径的降温效果较差,对流基本上在路基上部发生,路基底部的对流很弱,降温幅度分别为0.21 ℃和0.28 ℃,空气流速接近于0.初步的研究表明,9 cm粒径的碎石在碎石路基设计中可优先采用.
凍土地區鐵路碎石路基內的換熱問題可以看成是多孔介質中的對流傳導問題.本文假設碎石與路基內部的空氣處于熱平衡狀態,且Boussinesque假定成立.依據多孔介質的質量守恆方程、能量方程及動量方程,併用有限元法離散,建立瞭碎石路基的數值模型.利用該模型對目前碎石路基設計所關心的幾種主要粒徑的降溫效果進行瞭數值模擬.結果錶明:9 cm粒徑的碎石路基降溫效果最好,空氣對流在整箇碎石層內髮生,碎石層上部溫度場呈現非線性特徵,路基底部的降溫幅度可達1.18 ℃,空氣流速為0.73 m/h;而6 cm粒徑的降溫效果次之,路基底部降溫0.78 ℃,空氣流速為0.21 m/h;3 cm與15 cm粒徑的降溫效果較差,對流基本上在路基上部髮生,路基底部的對流很弱,降溫幅度分彆為0.21 ℃和0.28 ℃,空氣流速接近于0.初步的研究錶明,9 cm粒徑的碎石在碎石路基設計中可優先採用.
동토지구철로쇄석로기내적환열문제가이간성시다공개질중적대류전도문제.본문가설쇄석여로기내부적공기처우열평형상태,차Boussinesque가정성립.의거다공개질적질량수항방정、능량방정급동량방정,병용유한원법리산,건립료쇄석로기적수치모형.이용해모형대목전쇄석로기설계소관심적궤충주요립경적강온효과진행료수치모의.결과표명:9 cm립경적쇄석로기강온효과최호,공기대류재정개쇄석층내발생,쇄석층상부온도장정현비선성특정,로기저부적강온폭도가체1.18 ℃,공기류속위0.73 m/h;이6 cm립경적강온효과차지,로기저부강온0.78 ℃,공기류속위0.21 m/h;3 cm여15 cm립경적강온효과교차,대류기본상재로기상부발생,로기저부적대류흔약,강온폭도분별위0.21 ℃화0.28 ℃,공기류속접근우0.초보적연구표명,9 cm립경적쇄석재쇄석로기설계중가우선채용.
