冻土块石路堤的斜坡边界条件对于路堤保冷效果数值计算研究
对冻土碎(块)石路堤的对流与传热数值计算上提出”块石模型”,并应用块石模型对块石路堤外斜坡为开放与封闭两种边界条件下的路堤内的速度场与温度分布特性进行了比较研究.当外斜坡为封闭边界条件,在夏季当环境温度为最高时,碎(块)石路堤内温度分布为上热下冷的水平等温线分布,热传导是主要的热量传播方式,对流换热可以忽略.碎(块)石路堤内空气的顺时针运动方向可以阻挡环境中的热空气进入地下,起到保护多年冻土的作用.冬季当环境温度为最低时,路堤内温度分布呈现上部冷、地下热.而且在路堤内出现明显的几个温度骤降与骤升区域.空气密度差引起碎(块)石空隙中的空气形成自然对流,这种强的对流换热导致等温线不再呈水平分布,空气在路堤内的运动方向导致冷空气下渗,地热上排,有利于保护多年冻土.当外斜坡为开放边界条件时,路堤内夏季与冬季的速度场与温度场分布上具有一定的相似性.即无论在夏季还是冬季,路堤内的速度场主要受环境空气影响,温度也基本上与环境温度保持一致.在夏季路堤内的低温区的分布范围小于封闭边界条件下的路堤内低温区范围,而在冬季土层内的低温区范围大于封闭边界条件下的土层低温区分布范围.
冻土 块石路堤 边界条件 保冷效果
姜凡 刘石 王海刚 阎润生
中国科学院工程热物理研究所(北京)
国内会议
上海
中文
599-606
2004-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）