珊瑚砂热物理参数测试与预测模型对比分析

摘要：

在我国"海洋强国"建设下,南海岛礁建设顺利推进,以浅层礁坪为介质的地源热泵技术、能量桩等,实质是与礁砂介质能量交换的过程,需进一步掌握珊瑚砂导热性能的演变规律.以南海岛礁珊瑚细砂为研究对象,测定并探讨在不同干密度和含水率下对3大热物理参数的影响,并选用12种砂土热物理参数模型的预测数据与实测数据进行类比分析,提出适宜预测珊瑚细砂导热性能的经验模型.结果表明,珊瑚细砂导热系数和体积比热容、热扩散系数均与干密度呈正相关关系,导热系数和体积比热容与含水率的相关系数高于干密度,而热扩散系数与含水率呈"凸"形增长关系,与干密度的相关系数远高于含水率.基于试验实测数据进行线性回归分析,修订Cote-Konrad模型与GangadharaRao模型,显著提高模型对珊瑚细砂导热系数预测准确性;通过De Vries模型与Xu模型的线性修正,大幅缩小珊瑚细砂体积比热容预测值与实测值的差异,在Dai模型相关系数的二元拟合分析基础上,建立表征珊瑚细砂热扩散系数预测模型,为岛礁隔热、控温工程设计以及珊瑚砂热物理特性研究提供参考.

关键词：珊瑚砂、热物理参数、含水率、干密度、预测模型

所属期刊栏目：44

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金No.41572304

在线出版日期：2023-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：884-895