浅谈任意冻结管分布下冻土温度场计算方法研究

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1、Y】031775⑧申请同济大学工学硕士学位论文任意冻结管分布下冻土温度场计算方法研究培养单位：土木工程学院地下建筑与工程系一级学科：土木工程二级学科：结构工程研究生：毛良根指导教师：胡向东副教授二00七年三月摘要目前人工地层冻结技术已发展成为一种成熟的工法，在井矿工程、地基临时加固、地下水污染控制、废弃物掩埋等领域已有广泛应用。尽管如此，人们对人工冻结技术的研究也一直没有停止。冻土温度场是人工冻结技术的一个重要研究内容，过去许多国家的研究员都在致力于研究冻土温度场计算方法上做了很多工作，也取得了很多成就。

2、很多经典的解析解为一些规则冻结形式下的冻结工程提供了重要的指导作用。任意冻结形式的冻土温度场很难找到一个万能的解析解。这就需要借助数值方法了。本文采用有限差分方法，考虑相变、导热系数、潜热等因素，将整个冻结区域划分为：热源区、冻结区、相交区、未冻结区，分别根据各区特点推导出差分方程。然后以MATLAB为基础编写了任意形式冻结下温度场计算程序，简称COTF。COTF利用GUIDE开发了一个简单明了、操作方便的可视化界面，充分考虑实际工程的需求，通过三维、动念等手段显示计算结果，并采用多种方法方便结果查询、输

3、出。关键词：冻结法，温度场，数值模拟，计算方法，软件，冻结管靠置AbstractABSTRACTAtthepresenttime，thegroundfreezingtechniquehasbecomeamatureconstructionmethod．ResearchonthetechniqueoftheArtificiallyGroundFreezingisContinuing．Thetemperaturefieldoffreezingsoilisallimportantaspect．Lotsofwor

4、kisspentbythescientistsfrommanycountries，andtheyhasgotmuchachievement．Manykindsofanalyticsolutionssupplygoodsupervisionforfreezingengineeringwithregularlayoutoffreezingpipes．Nouniversalanalyticsolutionscallsolvethetemperaturefieldwithirregularlayoutoffree

5、zingpipes．Itneedsnumericalmethod．Thisarticleadoptsfinitedifferencemethod．Consideringphasechange，coefficientofheat，latentheatandotherfactors，thewholefrozenzoneisdividedbyheatreservoir．zone，frozenzone，phasechangezoneandunfrozenzone，thenthedifferentequations

6、arededucedinresponsetocharacteristicsofthesezones．Aprogram，namedCO'IT,forfreezingsoiltemperaturefieldcalculationisdevelopedonMATtAB．COTFsuppliesaconvenientvisualinterfaceusingGUIDE，whichdisplayscalculatedresultsinthree—dimensionalanddynamicway．KeyWords：fr

7、eezingmethod，temperaturefield，numericalsimulation，calculationmethod，software，freezingpipelayoutn学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关

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