原位電熱導(dǎo)技術(shù)是指直接在土壤中設(shè)置熱源,利用土壤導(dǎo)熱性及熱源熱輻射進(jìn)行熱量傳遞,實(shí)現(xiàn)土壤的原位加熱。土壤原位電熱導(dǎo)加熱技術(shù)具有加熱設(shè)備易操作、加熱土體中溫度分布均勻等優(yōu)點(diǎn),可用于污染土壤的原位熱修復(fù)和軟土地基原位熱固結(jié)的現(xiàn)場(chǎng)加熱,然而目前對(duì)于土壤原位電熱導(dǎo)加熱技術(shù)缺乏系統(tǒng)的研究。本文基于數(shù)值模擬和原位電熱導(dǎo)加熱試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)原位電熱導(dǎo)加熱粉質(zhì)粘土的溫度場(chǎng)和能耗進(jìn)行研究,以確定電熱導(dǎo)加熱技術(shù)在實(shí)際工程中的適用性和經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)基于微觀測(cè)試方法分析了原位電熱導(dǎo)對(duì)土體的固結(jié)機(jī)理。具體研究?jī)?nèi)容包括:通過室內(nèi)試驗(yàn),測(cè)定了土壤的導(dǎo)熱系數(shù),分析了含水量和溫度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響規(guī)律;基于室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用數(shù)值模擬軟件,建立土壤傳熱的數(shù)值模型,分析了影響土體溫度場(chǎng)分布均勻性的參數(shù);通過室外應(yīng)用試驗(yàn),分析了土壤在加熱過程中溫度在空間上的變化規(guī)律及能量消耗規(guī)律;通過對(duì)比加熱前后試驗(yàn)土體的礦物成分和微觀結(jié)構(gòu),分析了土壤含水率一定的情況下加熱溫度對(duì)土壤礦物和微觀結(jié)構(gòu)的影響。本文的主要結(jié)論如下:（1）通過對(duì)比含水率為0%～25%和溫度為100℃～1000℃的粉質(zhì)黏土導(dǎo)熱系數(shù)的大小,得到粉質(zhì)粘土含水率在0%～20... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１．粒度分布曲線??Ｆｉｇ．?２．１?Ｇｒａｄｉｎｇ?ｃｕｒｖｅ??

?基于原位電熱導(dǎo)的粉質(zhì)黏土高溫處理應(yīng)用研究???釆用ｏｒｉｇｉｎ數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)圖２．５的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，得到擬合后曲線的斜率，??運(yùn)用公式２．１１進(jìn)行計(jì)算，得到土壤的導(dǎo)熱系數(shù)，計(jì)算結(jié)果如下表所示：??表２．７不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)??Ｔａｂ．?２．７?Ｔｈｅｒｍａｌ?ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ??溫度（°Ｃ）?電壓（ｖ）?電流（Ａ）?熱線長(zhǎng)度（ｍ）?斜率（ｏＴ／ｌｎｔ）?導(dǎo)熱系數(shù)（Ｗ／（ｍ＿°Ｃ））??１００?３?０Ｊ９５?０２１５?５．１７６７?０Ｊ７ｌ??３００?３?０．７２５?０．２０５?４．４９０２３?０．１８８??５００?３?０．７５?０．２０５?４．８９２４１?０．１７９??７００?３?０．７６４?０．２０５?５．１００８９?０．１７４??９００?３?０．７３?０．２０５?４．１３４７４?０．２０６??１０００?３?０Ｊ５?０２０５?５．３４６３５?０．１６３??分析圖２．６?土壤溫度與導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系曲線，可以發(fā)現(xiàn)粉質(zhì)黏土的導(dǎo)熱系數(shù)的大小??與土壤的溫度關(guān)系不顯著。整體上土壤的導(dǎo)熱系數(shù)維持在０．１６—０．２１之間。土壤進(jìn)過加??熱之后，土壤已經(jīng)完全干燥，土壤的熱量依靠土顆粒之間的傳遞，此時(shí)的土壤導(dǎo)熱系數(shù)??整體上表現(xiàn)為較低的水平，烘干土和熱處理土的區(qū)別不明顯。??０．２０?］??一?０．１８」＼??Ｇ?〇．１６：＇?■??Ｖ?０．１４－??＾?０．１２－??—?■??＾?０．１０－??藏?０．０８?－??｜?０．０６－??＃?０．０４－??０．０２－??１００?２

合熱力學(xué)第一定律。??３．２．４模型規(guī)模和邊界條件設(shè)置??在ＣＯＭＳＯＬ固體傳熱模擬界面將土壤加熱模型的幾何尺寸設(shè)定為模型材??料依據(jù)４．２．１節(jié)中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，整個(gè)模型中主要分為熱源模塊、傳熱模塊和模型邊??界個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)定。其中熱源模塊在ＯＳＯｍｍｘｉＯＯＯｍｍ的圓柱側(cè)面設(shè)定溫度，模擬土??體加熱熱源；傳熱模塊為整個(gè)幾何模型，參數(shù)依據(jù)表３．１，傳熱方式為瞬態(tài)導(dǎo)熱；模型??邊界依據(jù)其接觸形式，將與空氣直接接觸的上邊界設(shè)定為熱對(duì)流邊界，將與土體直接接??觸的邊界設(shè)定為熱傳導(dǎo)邊界，圖３．１為模型布置示意圖。？??＇ｉ｜?Ｈｊｌ??Ｗ?．，漏??熱源模塊?加熱模塊?邊界模塊??圖３．１模型布置示意圖??Ｆｉｇ．?３．１?Ｍｏｄｅｌ?ｌａｙｏｕｔ??邊界條件是對(duì)土體加熱過程中外在因素的一種模型分析控制手段，原則可以將模型??的邊界條件分為：定溫邊界，即直接給定邊界的溫度分布和隨時(shí)間的變化情況；定流邊??界，即直接給定邊界的熱流密度和隨時(shí)間的變化情況；變動(dòng)邊界，即邊界的溫度或?qū)??參數(shù)是隨時(shí)間進(jìn)行變化的，具有一定的變化規(guī)律。本章模型屮的邊界條件將直接跟卞氣??接觸的邊界而熱量散失形式設(shè)定為自然對(duì)流，屬于變動(dòng)邊界，巾」＇？該類邊界條件參數(shù)設(shè)??－２５?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2941879