| 寒区隧道轴向及径向温度分布理论解 |
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| 作者姓名： | 张国柱 夏才初 殷卓 |
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| 作者单位： | 1. 同济大学,地下建筑与工程系,上海,200092;同济大学,岩土工程教育部重点实验室,上海,200092
2. 长安大学,地球科学与国土资源学院,陕西,西安,710054 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目,交通部西部交通建设科技项目资助,内蒙古自治区交通科技项目 |
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| 摘 要： | 考虑与隧道纵向深度及时间相关的非齐次对流边界条件,建立寒区圆形隧道传热模型,利用叠加原理及贝塞尔特征函数的正交及展开定理,得到了寒区隧道围岩径向温度的理论解.利用能量守恒法及经验公式法求得寒区隧道洞内气体年平均气温及年温度振幅沿隧道轴向随时间变化的解析表达式,并得出年平均温度在隧道轴线方向呈指数增长,而年温度振幅呈负指数增长.将隧道围岩轴向和径向温度场理论计算结果与实测值进行比较,两者吻合得非常好.在确定洞口外气温分布规律、风速及围岩的热物性参数后,通过围岩轴向及径向温度场理论解便可计算隧道洞内及围岩温度分布规律,并确定寒区隧道防寒保暖段的设防长度.同时,该解析法可用于验证其他数值方法的计算结果,也便于工程设计人员和施工人员对同类寒区隧道温度场的计算,因而具有一定的工程应用价值.
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| 关 键 词： | 寒区隧道 非齐次 对流 轴向及径向温度场 解析解 |
| 收稿时间： | 2009-10-28 |
| 修稿时间： | 2010-05-12 |
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