巖土體傳熱過程及地下工程環(huán)境效應

目錄
“巖土體熱力特性與工程效應系列專著”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 地下工程環(huán)境問題研究概況 2
1.2.1 孔隙介質傳熱機理 2
1.2.2 地下巷道圍巖傳熱規(guī)律分析 4
1.2.3 地下巷道風流對流傳熱分析 4
1.2.4 地下隔熱材料物理力學特性 6
第2章 孔隙巖體導熱機理分形研究 8
2.1 概述 8
2.2 分形理論與維數(shù) 9
2.2.1 分形維數(shù)定義 9
2.2.2 分形維數(shù)計算方法 9
2.2.3 經典結構維數(shù) 11
2.3 破碎煤巖體導熱研究 12
2.3.1 微觀結構分析 12
2.3.2 分形維數(shù)計算 13
2.3.3 有效導熱系數(shù) 14
2.4 孔隙巖體導熱模擬 16
2.4.1 等效導熱系數(shù)計算 16
2.4.2 導熱系數(shù)分析 19
第3章 地下巷道圍巖傳熱試驗 20
3.1 概述 20
3.2 相似準則 20
3.2.1 風流流動準則 20
3.2.2 圍巖導熱準則 20
3.2.3 巷道與風流對流換熱準則 21
3.3 模擬試驗 22
3.3.1 試驗模化設計 22
3.3.2 試驗系統(tǒng)與方案 22
3.4 干燥圍巖瞬態(tài)傳熱 24
3.4.1 圍巖無量綱溫度 24
3.4.2 風流焓值 27
3.4.3 對流換熱準則式 29
3.5 含濕圍巖熱濕傳遞 30
3.5.1 瞬態(tài)圍巖溫度及風流焓值 30
3.5.2 周期性圍巖溫度及風流參數(shù) 35
第4章 地下巷道圍巖及風流傳熱理論分析 38
4.1 概述 38
4.2 巷道圍巖非穩(wěn)態(tài)傳熱 38
4.2.1 控制方程 38
4.2.2 方程求解 39
4.3 非穩(wěn)態(tài)傳熱規(guī)律 41
4.3.1 無量綱壁面溫度 41
4.3.2 無量綱換熱系數(shù) 43
4.3.3 正規(guī)狀況階段 44
4.4 巷道風流流動特性 47
4.4.1 流動狀態(tài) 47
4.4.2 靜壓力及切應力 48
4.4.3 紊流沿程阻力 49
4.4.4 截面速度分布 50
4.5 巷道風流對流換熱分析 52
4.5.1 能量方程 52
4.5.2 溫度分布 53
4.5.3 準則方程 57
第5章 地下巷道壁面隔熱分析 59
5.1 概述 59
5.2 穩(wěn)態(tài)熱阻及熱流密度 60
5.2.1 單隔熱層 60
5.2.2 雙隔熱層 62
5.3 非穩(wěn)態(tài)全斷面隔熱分析 65
5.3.1 控制方程 65
5.3.2 方程求解 66
5.3.3 待定系數(shù) 68
5.4 巷道全斷面隔熱效果分析 72
5.4.1 結果驗證 72
5.4.2 熱擾動層厚度 73
5.4.3 圍巖溫度演變 75
5.4.4 隔熱層對隔熱效果的影響 77
5.4.5 圍巖參數(shù)對隔熱效果的影響 80
5.5 巷道非斷面隔熱效果分析 84
5.5.1 圍巖溫度變化 84
5.5.2 等值線圖 85
5.5.3 隔熱層參數(shù)影響 89
5.5.4 圍巖參數(shù)影響 92
5.6 巷道隔熱風流溫度場演變規(guī)律 95
5.6.1 模型建立 95
5.6.2 徑向及軸向風流溫度分布 96
5.6.3 隔熱前、后風流溫度變化 98
第6章 地下巷道隔熱材料物理力學性質 102
6.1 概述 102
6.2 試驗材料及方案 103
6.2.1 試驗材料 103
6.2.2 試驗方案 104
6.3 抗壓強度變化規(guī)律 105
6.3.1 NaOH添加量 105
6.3.2 干密度 107
6.3.3 骨料 109
6.3.4 纖維 110
6.4 導熱性能變化規(guī)律 112
6.4.1 NaOH添加量 112
6.4.2 干密度 113
6.4.3 骨料 113
6.4.4 纖維 115
6.5 吸水性能變化規(guī)律 116
6.5.1 骨料 116
6.5.2 纖維 117
6.5.3 憎水劑 118
參考文獻 120