线热源法测量冻土热参数的适用性分析

发布时间：2017-08-20 03:14

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【摘要】：提出了应用线热源法测量冻土热参数存在的问题,冻土中未冻水含量随温度的变化是导致线热源法测量误差产生的根本原因。对二维无限大——点热源热传导方程进行简化得到一维中心对称——热流边界热传导方程。采用双针法对不同温度的环刀土样进行了测试并对冻土传热过程进行数值试算,反演得到不同温度的相变热容和未冻水含量。结果表明:当温度大于-0.7℃时,相变热容值远远大于冻土体积热容并且随温度急剧变化,线热源法测量的结果严重失真;当温度介于-0.7~-4℃时,线热源法测量结果仍有较大的误差;当温度低于-4℃时,相变热容值很小且比较稳定,线热源法测量的热参数能满足一定的精度要求。
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室;
【关键词】： 线热源法 冻土 热参数 显热容 未冻水
【基金】：国家重点基础研究计划(“973”)课题(2012CB026102) 国家自然科学基金重点项目(51239010);国家自然科学基金面上项目(41572293)
【分类号】：TU445
【正文快照】： 0引言热参数是计算土体温度场必需的物理参数,热参数测试方法总体上可以分为稳态法和瞬态法[1-2]。稳态法是在被测物体边界施加不同的温度,待物体内部温度场达到稳定的时候,通过直接或间接方法测量热流密度和温度梯度,根据傅里叶定律算出导热系数。瞬态法是在被测物体内部提供

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本文编号：704338