多年冻土地区跑道道基温度场控制的冷却技术研究

发布时间：2023-04-25 03:23

　　根据民航总局对未来民航业的发展规划,我国将在多年冻土地区进行大规模机场建设。而在多年冻土区建设机场跑道又将面临冻土这一难点,由于冻土性质很不稳定及其容易受温度影响,此外在冻土上建设跑道也会对冻土温度场产生影响,进而影响冻土地基的承载力,最终有可能威胁到机场跑道的正常运行。而目前对应用于多年冻土区机场跑道道基温度场控制的冷却技术研究几乎没有,对此本文借助有限元数值软件,提出采用通风管主动冷却技术对跑道道基温度场进行控制研究。所做主要工作和成果如下:1、对东北地区多年冻土特征进行分析以及对多年冻土区跑道建设面临问题进行总结,结合对冻土区各种冷却技术原理进行的研究,提出采用通风管、碎石层和隔热层这三种冷却技术组合而成的主动冷却措施,同时考虑到提高冷却效率,提出一种新型的冷却措施——矩形透壁通风管道基。2、结合东北地区土质、气候等自然条件,建立矩形透壁通风管跑道道基有限元计算模型,并对矩形透壁通风管道基冷却工作机理进行分析,得到机械通风和自然通风两种通风模式下的矩形透壁通风管跑道道基有限元模型。3、对矩形通风管自身参数包括截面形式、截面尺寸以及管壁开孔率进行有限元计算分析确定冷却效果最高效且节...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻土温度场研究现状
        1.2.2 冻土区机场工程研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
    1.4 技术路线
第二章 东北多年冻土地区机场工程建设研究
    2.1 东北地区冻土分布特点分析
    2.2 东北多年冻土区机场工程面临的问题
        2.2.1 多年冻土的冻融破坏
        2.2.2 多年冻土退化问题
    2.3 冻土区应对措施
    2.4 本章小结
第三章 矩形透壁通风管跑道道基温度场的建立
    3.1 矩形透壁通风管冷却技术原理
    3.2 透壁式通风管跑道道基温度场基本理论
        3.2.1 冻土非稳态温度场的控制方程
        3.2.2 纯流体温度场控制方程
        3.2.3 多孔介质温度场控制方程
    3.3 透壁式通风管跑道道基温度场有限元模型建立
        3.3.1 模型基本假定及有限元计算区域确定
        3.3.2 模型热学参数
        3.3.3 模型热学边界条件
        3.3.4 矩形透壁通风管道基的冷却工作机理分析
    3.4 本章小结
第四章 矩形透壁式通风管跑道道基的数值模拟
    4.1 矩形透壁式通风管自身参数对道基温度场的影响分析
        4.1.1 不同截面形式通风管对道基温度场的影响分析
        4.1.2 矩形透壁通风管截面尺寸对道基温度场的影响分析
        4.1.3 矩形透壁通风管开孔率对道基温度场的影响分析
    4.2 两种通风模式下跑道道基温度场的影响分析
        4.2.1 通风风速对通风管道基温度场的影响分析
        4.2.2 通风时间对通风管道基温度场影的响分析
        4.2.3 管间距对通风管道基温度场的影响分析
    4.3 两种通风模式的矩形透壁通风管道基使用效果分析
        4.3.1 短期使用效果分析
        4.3.2 长期使用效果分析
    4.4 本章小结
第五章 矩形透壁通风管的室内试验
    5.1 通风管室内试验设计
        5.1.1 室内试验设备
        5.1.2 试验模型土体参数
        5.1.3 室内试验设计
    5.2 室内试验结果分析与验证
        5.2.1 试验结果分析
        5.2.2 模型数据验证
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望及建议
致谢
参考文献



本文编号：3800603