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《透壁式通风管_块石复合路基降温效果模型试验及数值模拟_刘戈》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第37卷第2期岩土工程学报Vol.37No.22015年.2月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringFeb.2015DOI:10.11779/CJGE201502011透壁式通风管–块石复合路基降温效果模型试验及数值模拟11211刘戈,汪双杰,孙红,袁堃,李金平(1.中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西西安710075;2.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240)摘要:为研究透壁式通风管–块石复合气冷路基的降温效果,针对年均气温-3.5℃,平均风速2.5m/s,主导风向为西北方向的高原环境条件开展了室内模型试验,对比分析了
2、单一块石路基和透壁式通风管–块石复合路基的孔隙空气对流速度、特征点地温及模型整体温度场变化过程。试验结果表明:在透壁式通风管的疏导作用下,通风管与块石层复合结构能够起到强化路基体对流的效果,复合路基块石孔隙中的空气流速比单一块石路基提高约20%,使得复合路基模型底部的降温幅度是单一块石路基模型的2.2倍。建立了透壁式通风管–块石复合路基数值计算模型,对通风管内空气流速分布、路基温度场变化进行了预测分析。结果表明:空气流速在通风管中心达到最大值4.06m/s,在管壁处流速出-1现跃变陡降,在块石介质区域里速度的数量级为10,与室内试验的结果较为一致。模型试验和数值计算结果均表明复合
3、路基能够起到储存冷量、降低下伏多年冻土地温的作用。关键词:降温效果;模型试验;数值模拟;透壁式通风管–块石复合路基;多年冻土中图分类号:U416.1文献标识码:A文章编号:1000–4548(2015)02–0284–08作者简介:刘戈(1979–),男,博士,高级工程师,主要从事公路工程及冻土工程科研工作。E-mail:liuge1994@sohu.com。Modeltestandnumericalsimulationofcoolingeffectofventilatedduct-crashedrockcompositeembankment11211LIUGe,WANGShua
4、ng-jie,SUNHong,YUANKun,LIJin-ping(1.CCCCFirstHighwayConsultantsCo.,LTD,Xi’an710075,China;2.SchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:Inordertostudythecoolingeffectofventilatedduct-crashedrockcompositeembankment,aseriesofmodelte
5、stsarecarriedoutunderplateauenvironmentconditions.Theaverageannualtemperatureis-3.5℃,theaveragewindspeedis2.5m/s,andthedominantwinddirectionisnorthwest.Theairconvectionvelocityincrashedrock,thechangeprocessoftemperatureatfeaturepointsandthetemperaturefieldofmodelareanalyzed.Theresultsindicate
6、thatanenhancedconvectioneffectinembankmentcanbegeneratedbytheventilatedduct-crashedrockcompositeembankment.Undertheeffectofgroomingbytheventilatedduct,theairconvectionvelocityinthecompositeembankmentis20%higherthanthatinasinglecrashedrockembankment,andthecoolingrateatthebottomofthemodelofthec
7、ompositeembankmentis2.2timesthatofthesinglecrashedrockembankment.Anumericalmodelfortheventilatedduct-crashedrockcompositeembankmentisestablished.Thevelocitydistributionintheventilatedduct-embankmenttemperaturefieldisanalyzed.Numericalcalculat
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