考虑通风与围岩条件的寒区隧道温度场模型及作用规律研究

• 作者: 于丽 夏鹏曦 孙源 王广科 王明年
• 来源期刊: 隧道建设（中英文）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 隧道工程 寒区隧道 有限差分 温度场
• 年，卷（期）: 2019,（z2）
• 所属期刊栏目: 研究与探索
• 页码范围: 85-91
• 页数: 7页
• 分类号: U45
• 字数: 4765字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.S2.011

摘要

为了解决寒区隧道温度场的预测问题,为寒区隧道抗冻设防提供指导,结合传热学、流体力学的基本方法,根据能量守恒原理,推导寒区隧道风流温度场的传热模型,并在此基础上,借助有限差分方法,探讨通风和围岩条件对寒区隧道温度场分布的作用规律.研究结果表明:1)入口风温越低,风流速度越大以及断面越大,相同位置处洞内温度越低,这是由于进入洞内的冷空气更多,入口风温每降低5℃,同位置洞内风流温度平均降低3.8℃;2)风流温度决定了离壁面一定范围的围岩温度大小,风流温度越低,冻结深度与受到影响的围岩范围更大;3)初始岩温越大,围岩温度分布曲线越陡峭,围岩导热系数则相反,且初始岩温每增加5℃,冻结深度减少0.24 m,受影响的围岩径向深度减少0.32 m.