永冻区埋地管道周围土壤水热力耦合数值计算

• 作者: 李丹 杜明俊 马贵阳
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: 永冻土 埋地管道 多孔介质 水热力耦合 数值计算
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 所属期刊栏目: 石油机械工程
• 页码范围: 108-114
• 分类号: TE973
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2011.03.022

摘要

基于中俄原油管道永冻区工程建设特点,建立冻土多孔介质水热耦合数学模型.地表环境温度采用周期性边界条件,利用SIMPLER算法进行数值求解,得到埋地热油管道自第一年4月末投产,不同月份土壤温度场、水分场、冰水相变界面移动规律随环境温度周期波动的变化关系,并利用ANSYS软件对土壤水热耦合温度场进行冻胀应力分析.结果表明:在地表温度的周期波动下,较长时间内管道周围土壤温度变化剧烈,且受温差和重力的影响,土壤中水分产生了沿管道中心线自上而下的自然对流,随地表以下不同土层温度的不断变化,自然对流涡旋中心形态及强度变化明显,温度梯度对水分迁移影响较大;随着地表温度的升高,管道上方土体的融沉速率略大于管道融沉速率;伴随着融化圈的不断扩大,管道附近土体受较小应力作用范围大,容易发生不均匀冻胀.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马贵阳	辽宁石油化工大学石油天然气工程学院	234	1235	16.0	22.0
2	杜明俊	辽宁石油化工大学石油天然气工程学院	21	160	8.0	11.0
3	李丹	辽宁石油化工大学石油天然气工程学院	13	95	4.0	9.0