多年凍土區(qū)跑道L型熱管—保溫板復(fù)合道基應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2023-12-26 18:20
根據(jù)民航發(fā)展規(guī)劃,我國(guó)將在凍土區(qū)修建多座機(jī)場(chǎng),目前多年凍土區(qū)的機(jī)場(chǎng)跑道道基溫控技術(shù)研究尚屬空白。為解決跑道道基熱穩(wěn)定性問(wèn)題,基于主動(dòng)降溫+保溫的思路,開(kāi)展了L型熱管-保溫板復(fù)合道基的凍土溫控技術(shù)研究。主要工作及成果如下:1、根據(jù)熱管及保溫板的降溫機(jī)理,建立了土體溫度控制方程,基于熱管的特性,提出熱管熱阻關(guān)系式,構(gòu)造了空氣-熱管-土體三者之間的傳熱模型。2、開(kāi)展了L型熱管及保溫板的室內(nèi)試驗(yàn)。首先對(duì)比了工業(yè)純鋁、Q235碳素鋼及304不銹鋼三種材質(zhì)熱管的降溫效果,表明工業(yè)純鋁材質(zhì)熱管的降溫效果最佳。然后采用純鋁材質(zhì)熱管對(duì)蒸發(fā)段水平角影響程度、彎折角影響程度、有效制冷半徑、降溫幅度進(jìn)行了試驗(yàn);诶浼咀罴呀禍匦Ч臒峁軈(shù),對(duì)保溫板厚度、保溫板埋深進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明:(1)蒸發(fā)段水平角在10°45°范圍內(nèi),水平角越大降溫效果越明顯,但不同彎折角度降溫幅度范圍變化差異較小,同一深度下,溫度差值范圍在0.1℃0.3℃;(2)熱管的試驗(yàn)有效制冷半徑在1.6m1.8m;(3)熱管的降溫幅度在1.7℃5.6℃;(...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 凍土溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 凍土工程主要處理措施
1.2.3 熱管技術(shù)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.4 保溫板工程應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究主要內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
第二章 熱管-保溫板復(fù)合道基溫度控制理論模型研究
2.1 熱管-保溫板降溫機(jī)理及影響因素
2.1.1 熱管-保溫板降溫機(jī)理
2.1.2 熱管-保溫板降溫影響因素
2.2 熱管-保溫復(fù)合道基溫度場(chǎng)控制方程建立
2.2.1 熱管產(chǎn)冷量控制方程建立
2.2.2 土體溫度控制方程建立
2.2.3 熱管熱阻關(guān)系式
2.2.4 空氣-熱管-土體耦合數(shù)值傳熱模型
2.3 邊界條件的確定
2.3.1 邊界條件影響因素
2.3.2 邊界條件分類
2.3.3 附面層理論
2.3.4 邊界條件確定
2.4 小結(jié)
第三章 熱管-保溫板復(fù)合道基降溫模型試驗(yàn)
3.1 試驗(yàn)簡(jiǎn)介
3.1.1 室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備
3.1.2 室內(nèi)試驗(yàn)方案
3.1.3 土質(zhì)參數(shù)確定
3.1.4 熱管及保溫板參數(shù)確定
3.2 室內(nèi)冷季試驗(yàn)結(jié)果分析
3.2.1 溫度控制范圍
3.2.2 L型熱管殼體材料試驗(yàn)
3.2.3 L型熱管蒸發(fā)段水平角度試驗(yàn)
3.2.4 L型熱管彎折角度試驗(yàn)
3.2.5 L型熱管最佳間距試驗(yàn)
3.3 室內(nèi)暖季試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3.1 溫度控制范圍
3.3.2 保溫板厚度試驗(yàn)
3.3.3 保溫板最佳埋深試驗(yàn)
3.4 小結(jié)
第四章 熱管-保溫板復(fù)合道基降溫效果數(shù)值模擬分析
4.1 有限元模型建立
4.1.1 有限元模型區(qū)域
4.1.2 土體參數(shù)確定
4.1.3 模型驗(yàn)證
4.2 無(wú)降溫措施道基變化規(guī)律
4.2.1 天然土基溫度變化規(guī)律
4.2.2 道面土基穩(wěn)定變化規(guī)律
4.2.3 凍土上限下降對(duì)比
4.3 L型熱管-保溫板復(fù)合道基溫度變化規(guī)律
4.3.1 道基溫度變化規(guī)律
4.3.2 有無(wú)措施對(duì)比
4.3.3 有效降溫半徑
4.4 小結(jié)
第五章 熱管-保溫板復(fù)合道基構(gòu)造研究
5.1 凍土區(qū)機(jī)場(chǎng)建設(shè)勘測(cè)要素
5.2 熱管-保溫板復(fù)合道基構(gòu)造設(shè)計(jì)
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論及建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3875282
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 凍土溫度場(chǎng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 凍土工程主要處理措施
1.2.3 熱管技術(shù)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.2.4 保溫板工程應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究主要內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
第二章 熱管-保溫板復(fù)合道基溫度控制理論模型研究
2.1 熱管-保溫板降溫機(jī)理及影響因素
2.1.1 熱管-保溫板降溫機(jī)理
2.1.2 熱管-保溫板降溫影響因素
2.2 熱管-保溫復(fù)合道基溫度場(chǎng)控制方程建立
2.2.1 熱管產(chǎn)冷量控制方程建立
2.2.2 土體溫度控制方程建立
2.2.3 熱管熱阻關(guān)系式
2.2.4 空氣-熱管-土體耦合數(shù)值傳熱模型
2.3 邊界條件的確定
2.3.1 邊界條件影響因素
2.3.2 邊界條件分類
2.3.3 附面層理論
2.3.4 邊界條件確定
2.4 小結(jié)
第三章 熱管-保溫板復(fù)合道基降溫模型試驗(yàn)
3.1 試驗(yàn)簡(jiǎn)介
3.1.1 室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備
3.1.2 室內(nèi)試驗(yàn)方案
3.1.3 土質(zhì)參數(shù)確定
3.1.4 熱管及保溫板參數(shù)確定
3.2 室內(nèi)冷季試驗(yàn)結(jié)果分析
3.2.1 溫度控制范圍
3.2.2 L型熱管殼體材料試驗(yàn)
3.2.3 L型熱管蒸發(fā)段水平角度試驗(yàn)
3.2.4 L型熱管彎折角度試驗(yàn)
3.2.5 L型熱管最佳間距試驗(yàn)
3.3 室內(nèi)暖季試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3.1 溫度控制范圍
3.3.2 保溫板厚度試驗(yàn)
3.3.3 保溫板最佳埋深試驗(yàn)
3.4 小結(jié)
第四章 熱管-保溫板復(fù)合道基降溫效果數(shù)值模擬分析
4.1 有限元模型建立
4.1.1 有限元模型區(qū)域
4.1.2 土體參數(shù)確定
4.1.3 模型驗(yàn)證
4.2 無(wú)降溫措施道基變化規(guī)律
4.2.1 天然土基溫度變化規(guī)律
4.2.2 道面土基穩(wěn)定變化規(guī)律
4.2.3 凍土上限下降對(duì)比
4.3 L型熱管-保溫板復(fù)合道基溫度變化規(guī)律
4.3.1 道基溫度變化規(guī)律
4.3.2 有無(wú)措施對(duì)比
4.3.3 有效降溫半徑
4.4 小結(jié)
第五章 熱管-保溫板復(fù)合道基構(gòu)造研究
5.1 凍土區(qū)機(jī)場(chǎng)建設(shè)勘測(cè)要素
5.2 熱管-保溫板復(fù)合道基構(gòu)造設(shè)計(jì)
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論及建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3875282
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