饱和含水冻土区埋地管道水热耦合数值模拟

摘要：

通过对冻土区管道运行研究,提出针对管道安全运行的措施.采用有限容积法,得到多年冻土多孔介质水热耦合数学模型,地表面温度采用随年周期性变化条件,应用SIMPLER算法对模型进行数值求解.通过对无保温层和有相同厚度两种保温材质的管道在春季、夏季和冬季的土壤温度场进行数值模拟,显示在地表温度波动的条件下,热流密度随土壤温度波动呈现周期性变化.在长期运行管道中,无保温措施的管道周围冻土融化剧烈,管壁热流密度大且振幅波动大.使用厚度为40mn的两种保温材料中,40mm聚氨酯保温效果较好.冻土区运行管道应加敷导热系数较小的保温材料,可极大降低融化深度,保护管道安全运行.

关键词：冻土区:埋地管道、保温层、水热耦合、数值模拟

所属期刊栏目：26

分类号：TE867(石油、天然气储存与运输)

资助基金：辽宁省自然科学基金项目"冻土区埋地管道周围土壤水热力耦合问题研究"20082186

在线出版日期：2012-03-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：66-69,82