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原文传递 一种基于热线法的冻土导热系数测试修正方法
专利名称: 一种基于热线法的冻土导热系数测试修正方法
摘要: 一种基于热线法的冻土导热系数测试修正方法属于冻土工程领域的导热系数计算领域,包括制作圆柱形土样并制备冻土土样,通过测温‑加热探针和温度数显设备、直流稳压电源确定加热过程的时间和冻土土样升高的温度,最后通过计算公式计算冻土土样的导热系数。本发明通过确定冻土土样加热过程中的冰体融化量,计算冰体融化所吸收的热量并将该热量转化为冻土应升高的温度增量,将该温度增量计入冻土加热‑升温后的最终温度,进而依据冻土温度差和冻土加热过程中的提供的热量来计算真实的冻土导热系数。通过实测和计算表明,本发明计算精度较传统方法提升52.6%。精度的提高能够最大限度的实现真实冻土导热系数值的测试计算,为冻土热参数测试和温度场计算提供便利。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 辽宁;21
申请人: 大连理工大学
发明人: 陈之祥;郭晓霞;邵龙潭;赵博雅;王杏杏;李顺群;冯彦芳
专利状态: 有效
申请号: CN201910000654.7
公开号: CN109507234A
代理机构: 大连理工大学专利中心 21200
代理人: 李晓亮;潘迅
分类号: G01N25/20(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N25
申请人地址: 116024 辽宁省大连市甘井子区凌工路2号
主权项: 1.一种基于热线法的冻土导热系数测试修正方法,其特征在于以下步骤:1)将圆柱形土样置入T℃的恒温试验箱中冻结60~65h,之后将所述土样从恒温试验箱中取出并置入温度为T℃的恒温循环槽内8~10h,待所述土样内外温度达到T℃时即形成冻土土样;所述的T℃范围为:‑20℃<T℃<0℃;2)将测温‑加热探针的测温线与温度数显设备相连接,将测温‑加热探针的加热线与直流稳压电源相连接;3)将冻土土样从恒温循环槽取出并置入保温箱,将测温‑加热探针沿着冻土土样顶面的轴心插入;4)开启温度数显设备,待温度数显设备读取的温度稳定时记录下温度T1,同时开启直流稳压电源向测温‑加热探针提供电流I和电压U实现对冻土土样的加热,并记录加热开始时间t1;待土样温度再次稳定后关闭直流稳压电源并记录加热结束时间t2和加热结束时的土样温度T2;5)依据式(1)计算冻土的导热系数,公式为:式(1)中,I为直流稳压电源的电流强度,A;U为直流稳压电源的输出电压,V;π为圆周率;l为测温‑加热探针的长度,m;L为水凝结成冰释放的热量,kJ/kg;mw和m0分别为土样的未冻水质量和土样的初始水质量含量,kg;t1和t2分别为冻土土样的加热开始时间与加热结束时间;T1和T2分别为冻土土样的加热开始时间t1与加热结束时间t2所对应的冻土土样温度,℃。
所属类别: 发明专利
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