青藏鐵路拋石路基通風性能研究.pdf

1、拋石路基作為一種主動冷卻路基的工程措施在青藏鐵路建設中得到了廣泛應用，其降溫過程主要是通過拋石層內空氣的對流換熱作用實現。在青藏高原這樣一個特定的氣候條件下，由大氣風場引起的強迫對流在拋石層內空氣的對流換熱過程中起主導作用。因此，研究大氣風場與拋石路基內流速場、溫度場的關系對明確拋石路基的降溫機理、指導拋石路基的設計具有重要意義。
　　本文在前人的研究基礎上，通過室內試驗、數值模擬、理論推導及現場測試等手段對拋石路基通風性能進行了

2、系統(tǒng)研究，重點研究了拋石路基中強迫對流作用對拋石路基降溫效果的影響。
　　(1)對粒徑分別為5～8cm，8～15cm和15～20cm的拋石組進行了系統(tǒng)地室內試驗，研究了邊界溫度變化條件下自然對流的形成機制以及拋石層內風速場和溫度場的變化規(guī)律，提出了拋石層內自然對流流速與對流傳熱溫差的函數關系式。
　　(2)對拋石護坡路基和拋石路基的通風性能進行了系統(tǒng)的現場試驗，重點研究了塊碎石護坡和塊石路基兩種結構在通風條件下的強迫通風特性

3、以及拋石層內部流速場、溫度場與外界大氣風場的關聯變化規(guī)律。此外，通過對拋石層通風性能現場試驗數據的理論分析，研究提出了大氣風場與強迫對流在拋石路基降溫過程中所占影響權重的關系。
　　(3)基于多孔介質中流體熱對流的連續(xù)性方程、非達西流動量方程和能量方程，對強通風條件下青藏鐵路典型拋石護坡路基內溫度場和流速場的分布規(guī)律進行了數值模擬研究。
　　(4)通過對拋石層通風性能現場試驗數據的理論分析研究了流動阻力與流速的關系。結果表明