基于最小热阻力法则的非饱和冻土导热系数模型

非饱和冻土; 有效导热系数; 均匀化方法; 最小热阻力; 敏感性分析;
["韩庆宇","明锋","张雅宁"] 2025-05-09 期刊论文
导热系数是衡量材料传热能力的重要参数。为了提高非饱和冻土导热系数的预测精度,基于最小热阻力法则和均匀化方法,提出了一种非饱和冻土的导热系数预测模型,然后利用既有实验数据对模型有效性进行验证,并通过Sobol指数敏感性分析方法评估了土质、孔隙率、饱和度和水分转化系数对导热系数的影响程度。结果表明,新模型可有效反映冻土导热系数变化规律,其预测值与实测值的偏差仅为2%。当孔隙率由0.8减小到0.2时,导热系数增大约50%;随着饱和度从20%增加到80%、水分转化系数从0.2增加到0.8,导热系数分别增大了56%和32%。饱和度对导热系数的直接影响最大,孔隙率次之,水分转化系数和土质类型的影响较小。研究成果可为高寒地区热工计算提供准确的计算参数,实现冻土工程温度场的有效评估。
来源平台:冰川冻土