青藏鐵路拋石路基通風(fēng)性能研究.pdf

1、拋石路基作為一種主動(dòng)冷卻路基的工程措施在青藏鐵路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，其降溫過程主要是通過拋石層內(nèi)空氣的對(duì)流換熱作用實(shí)現(xiàn)。在青藏高原這樣一個(gè)特定的氣候條件下，由大氣風(fēng)場(chǎng)引起的強(qiáng)迫對(duì)流在拋石層內(nèi)空氣的對(duì)流換熱過程中起主導(dǎo)作用。因此，研究大氣風(fēng)場(chǎng)與拋石路基內(nèi)流速場(chǎng)、溫度場(chǎng)的關(guān)系對(duì)明確拋石路基的降溫機(jī)理、指導(dǎo)拋石路基的設(shè)計(jì)具有重要意義。
　　本文在前人的研究基礎(chǔ)上，通過室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論推導(dǎo)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等手段對(duì)拋石路基通風(fēng)性能進(jìn)行了

2、系統(tǒng)研究，重點(diǎn)研究了拋石路基中強(qiáng)迫對(duì)流作用對(duì)拋石路基降溫效果的影響。
　　(1)對(duì)粒徑分別為5～8cm，8～15cm和15～20cm的拋石組進(jìn)行了系統(tǒng)地室內(nèi)試驗(yàn)，研究了邊界溫度變化條件下自然對(duì)流的形成機(jī)制以及拋石層內(nèi)風(fēng)速場(chǎng)和溫度場(chǎng)的變化規(guī)律，提出了拋石層內(nèi)自然對(duì)流流速與對(duì)流傳熱溫差的函數(shù)關(guān)系式。
　　(2)對(duì)拋石護(hù)坡路基和拋石路基的通風(fēng)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，重點(diǎn)研究了塊碎石護(hù)坡和塊石路基兩種結(jié)構(gòu)在通風(fēng)條件下的強(qiáng)迫通風(fēng)特性

3、以及拋石層內(nèi)部流速場(chǎng)、溫度場(chǎng)與外界大氣風(fēng)場(chǎng)的關(guān)聯(lián)變化規(guī)律。此外，通過對(duì)拋石層通風(fēng)性能現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的理論分析，研究提出了大氣風(fēng)場(chǎng)與強(qiáng)迫對(duì)流在拋石路基降溫過程中所占影響權(quán)重的關(guān)系。
　　(3)基于多孔介質(zhì)中流體熱對(duì)流的連續(xù)性方程、非達(dá)西流動(dòng)量方程和能量方程，對(duì)強(qiáng)通風(fēng)條件下青藏鐵路典型拋石護(hù)坡路基內(nèi)溫度場(chǎng)和流速場(chǎng)的分布規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。
　　(4)通過對(duì)拋石層通風(fēng)性能現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的理論分析研究了流動(dòng)阻力與流速的關(guān)系。結(jié)果表明