多年冻土区风力制冷路基降温效果及机理研究

发布时间：2024-06-14 02:18

　　随着“一带一路”国家战略的提出与深入推进,西藏自治区经济进一步发展,青藏高原多年冻土区交通量必将急剧增加,修建高等级宽幅路基已是必然趋势。而高等级宽幅路基具有强烈的吸热效应,在气候变暖的背景下,现有的降温措施已不能很好满足其降温需求。为此,本文首先总结了已经应用于青藏高原多年冻土区的几种常见缓解路基下伏多年冻土退化的主、被动措施,并对其在现场监测、室内外试验、数值模拟、结构优化和工程服役性等方面进行了客观评价。在此基础上,借鉴、吸收空调等制冷系统的降温原理,提出了风力制冷路基概念:利用青藏高原多年冻土区丰富风力资源驱动压缩机工作,将多年冻土区的风能转化为路基降温的冷能,进而缓解路基下伏多年冻土退化。此新型风力制冷路基有安全环保、降温均匀及能源可再生等一系列优点。本文进行了风叶片输出功率、制冷系统输入功率与制冷量的计算,而后根据相似理论设计并进行了室内模型试验。通过将室内模型试验与数值模拟结果进行比较,得出正确的相关参数,而后开展多年冻土区风力制冷路基长期稳定性数值模拟研究。理论计算、室内模型试验以及数值模拟三方面研究都显示风力制冷路基能有效的降低多年冻土区路基整体温度,对抬升路基内多年...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 多年冻土区路基降温措施研究现状
        1.2.1 保温板路基
        1.2.2 块碎石路基
        1.2.3 通风管路基
        1.2.4 热管路基
        1.2.5 复合路基
    1.3 蒸汽压缩制冷技术研究与发展现状
    1.4 论文的研究内容与思路
2 多年冻土区风力制冷路基匹配性计算
    2.1 多年冻土区风力资源
    2.2 风叶片输出功率计算
    2.3 压缩机特性分析
    2.4 蒸发段铜管埋设间距计算
    2.5 本章小结
3 风力制冷路基室内模型试验研究
    3.1 试验模型相似推导
        3.1.1 相似定理介绍
        3.1.2 相似比推导过程
    3.2 室内模型试验设计
    3.3 试验结果及分析
        3.3.1 沥青混凝土路面路基
        3.3.2 水泥混凝土路面路基
    3.4 本章小结
4 风力制冷路基降温效果数值分析
    4.1 引言
    4.2 计算模型及检验
        4.2.1 数学模型与控制方程
        4.2.2 计算模型检验
    4.3 风力制冷路基长期降温效果数值分析
        4.3.1 数学模型及控制方程
        4.3.2 降温效果分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 问题与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3993995