本文關(guān)鍵詞：凍融環(huán)境中飽和巖石的熱量傳遞與溫度平衡規(guī)律

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【摘要】：凍融環(huán)境中溫度是巖石性態(tài)變化的關(guān)鍵影響指標之一,而凍融試驗中巖石的熱量傳遞和溫度變化規(guī)律國內(nèi)和國際都未形成統(tǒng)一認識。為探究巖石在凍融環(huán)境中的熱量傳遞和溫度變化規(guī)律,利用室內(nèi)試驗和數(shù)值計算方法分別研究凍結(jié)和融化過程中試樣溫度平衡的過程和時程規(guī)律。利用3種巖石進行飽和態(tài)的凍融循環(huán)試驗,試樣中心溫度監(jiān)測表明,凍結(jié)和融化過程的試樣溫度均存在顯著的3段式變化特征,其中相變過程是一個較為特殊和重要的階段,相變溫度均在0℃~-1℃范圍。隨著試驗溫度區(qū)間增大,凍結(jié)和融化各階段時長顯現(xiàn)出不同規(guī)律,凍結(jié)過程總時間逐漸降低,而融化過程總時間先降低后升高�；诘�3類熱傳導(dǎo)邊界條件,利用Comsol Multiphysics有限元數(shù)值計算平臺,分析考慮相變階段的凍結(jié)和融化過程,數(shù)值計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。數(shù)值計算結(jié)果顯示,試樣不同位置的凍結(jié)與融化特征主要體現(xiàn)在相變階段差異,而試樣孔隙率對該階段的影響最大,剩余溫度勢造成對稱溫度區(qū)間和非對稱溫度區(qū)間的凍結(jié)、融化特征的顯著差異。
【作者單位】： 西安理工大學(xué)巖土工程研究所;中煤科工集團西安研究院有限公司;中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院凍土工程國家重點實驗室;蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 巖石力學(xué) 凍融循環(huán) 飽和巖石 熱量傳遞 溫度平衡
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(50879608) 中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院凍土工程國家重點實驗室開放基金項目(SKLFSE201311) 中煤科工集團西安研究院有限公司科技創(chuàng)新基金項目(2012XAYCX020)~~
【分類號】：TU45
【正文快照】： 凍結(jié)巖石是種特殊的介質(zhì),其隨著溫度改變而發(fā)生著物理和力學(xué)性態(tài)變化,該變化是多場耦合作用的結(jié)果[1-4]。當前,耦合作用過程和機制僅能定性描述,尚不能定量表達。但作為其中關(guān)鍵一環(huán)或是控制環(huán),凍融環(huán)境中巖石的溫度變化規(guī)律,是解釋其他場的基礎(chǔ)問題。目前,關(guān)于凍融環(huán)境中,巖，

本文編號：866390