埋地管道周围土壤湿热耦合相变过程的数值计算

摘要：

基于有限容积法,建立了多孔介质相变自然对流换热模型.以在饱和含水多年冻土区敷设的输油管道为例,采用SIMPLER算法,数值计算了地表温度周期性变化条件下,埋地热油管道的非稳态传热过程,得到了不同季节管道周围冻土温度场、土冰层融化移动界面及水分迁移规律.研究表明:在地表温度的周期性波动下,管道周围土壤温度场变化剧烈;受温度梯度和重力的影响,土壤中的水分形成沿管道中心线自上而下的自然对流涡旋;随着地表温度的变化,自然对流涡旋中心的形态和强度发生明显变化,说明温度梯度对水分迁移的影响较大.

关键词：埋地管道、周期性边界条件、多孔介质、湿热耦合、相变、数值计算、模型

所属期刊栏目：30

分类号：TE863(石油、天然气储存与运输)

在线出版日期：2011-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：30-33