| 大流速渗透地层三管冻结稳态温度场解析解 |
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| 引用本文： | 张世琪,荣传新,王彬,施鑫,董艳宾,杨凡.大流速渗透地层三管冻结稳态温度场解析解[J].科学技术与工程,2020,20(28):11511-11519. |
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| 作者姓名： | 张世琪 荣传新 王彬 施鑫 董艳宾 杨凡 |
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| 作者单位： | 安徽理工大学土木建筑学院,淮南232001;安徽理工大学土木建筑学院,淮南232001;安徽理工大学土木建筑学院,淮南232001;安徽理工大学土木建筑学院,淮南232001;安徽理工大学土木建筑学院,淮南232001;安徽理工大学土木建筑学院,淮南232001 |
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| 基金项目： | 国家自然科学(51374010,51474004)。第一作者张世琪(1997-),女,安徽安庆人,硕士研究生,主要从事岩土工程方面的研究。Email564230778@qq.com。*通讯作者荣传新(1968-),男,安徽六安人,博士,教授,博士生导师,主要从事岩土工程和结构工程方面的教学与科研工作。E-mail:chxrong@aust.edu.cnTel:0554-6633833 |
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| 摘 要： | 本文采用“分段等效”的方法对水热耦合作用下三管冻结稳态温度场的冻结锋面进行简化，通过定义“调节系数”，利用势函数叠加原理推导了三管冻结温度场解析解。结合三管冻结大型物理模型试验，将解析解计算结果与试验结果进行比较。结果表明，解析解计算结果与试验结果较为吻合。当渗流速度由0 m/d增加至6 m/d时，渗流场的存在使得三管冻结温度场进入稳定阶段的时间延长了1000分钟，是无渗流速度时的1.57倍；同时，上游区域冻结锋面的扩展范围减小，下游区域的扩展范围增大，两侧区域的扩展范围基本相等。由解析解可以得出，渗流场使得上游/两侧/下游轴线上的平均温度由-9.15℃/-7.76℃/-9.10℃降低为-9.71℃/-10.02℃/-9.10℃，说明渗流场的存在对三管冻结稳态温度场分布规律影响较大，为大流速渗透地层人工冻结设计提供参考。
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| 关 键 词： | 大流速渗透地层 水热耦合 三管冻结 温度场 解析解 |
| 收稿时间： | 2020/2/22 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/6/17 0:00:00 |
Analytical solution of three-pipe freezing steady-state temperature field in high-speed seepage strata of underground water |
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| Zhang Shi-qi,Wang Bin,Shi Xin,Dong Yan-bin,Yang Fan.Analytical solution of three-pipe freezing steady-state temperature field in high-speed seepage strata of underground water[J].Science Technology and Engineering,2020,20(28):11511-11519. |
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| Authors: | Zhang Shi-qi Wang Bin Shi Xin Dong Yan-bin Yang Fan |
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| Institution: | School of Civil Engineering and Architecture,Anhui University of Science and Technology |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | high-speed seepage strata of underground water hydrothermal coupling three pipes freeze temperature Field analytical solution |
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