Efectos de Enfriamiento del Control de Calor en la Interfaz para Subbases de Permafrost Amplias
Autores: Liu, Zhiyun; Xie, Haojie; Deng, Benheng; Liu, Jine; Chen, Jianbing; Cui, Fuqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos de Enfriamiento del Control de Calor en la Interfaz para Subbases de Permafrost Amplias
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Mecanismo de transferencia de calor
Subrasante de permafrost
Método de control de calor en la interfaz
Energía fría
Ventilación mecánica
Temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Los estudios cuantitativos del mecanismo de transferencia de calor de los subgrados de permafrost y su efecto sobre el permafrost debajo del subgrado son cruciales para el estudio de las medidas de disposición de subgrados de permafrost; sin embargo, se han realizado pocos estudios en esta área. En el presente trabajo, al analizar cuantitativamente el mecanismo de transferencia de calor del subgrado de permafrost y las variaciones en el permafrost subyacente, se determinan los parámetros preliminares del método de control de calor en la interfaz, como el período de aplicación, la posición y la cantidad de energía fría importada. Se analizan los efectos de enfriamiento del método ideal de control de calor en la interfaz para diferentes esquemas de aplicación. Finalmente, al determinar la estrategia de control de energía en la interfaz temporalmente inhomogénea optimizada, se calculan y comparan la velocidad de entrada requerida y la tabla de permafrost artificial para un subgrado de permafrost con ventilación mecánica. Los resultados muestran que (1) la posición y el período de aplicación de energía fría adecuados son una interfaz de 0.5 m por encima del fondo del subgrado y la temporada de descongelación inferior, respectivamente, y que la energía fría importada necesita variar dentro de la vida útil del subgrado; (2) al adoptar medidas de control de calor en la interfaz, la diferencia máxima entre la tabla de permafrost artificial debajo del subgrado y la tabla de suelo natural cercana es solo de 0.097 m, y la temperatura del permafrost subyacente y el área del tazón de descongelación se reducen significativamente; y (3) el subgrado de ventilación mecánica que emplea la estrategia de importación de energía fría del parámetro de control de calor en la interfaz también logra un efecto de protección para el permafrost, pero a medida que el aire frío dentro del tubo de ventilación se calienta gradualmente, es necesario aumentar la velocidad del aire de entrada hasta cierto punto para lograr un mejor efecto de enfriamiento.
Descripción
Los estudios cuantitativos del mecanismo de transferencia de calor de los subgrados de permafrost y su efecto sobre el permafrost debajo del subgrado son cruciales para el estudio de las medidas de disposición de subgrados de permafrost; sin embargo, se han realizado pocos estudios en esta área. En el presente trabajo, al analizar cuantitativamente el mecanismo de transferencia de calor del subgrado de permafrost y las variaciones en el permafrost subyacente, se determinan los parámetros preliminares del método de control de calor en la interfaz, como el período de aplicación, la posición y la cantidad de energía fría importada. Se analizan los efectos de enfriamiento del método ideal de control de calor en la interfaz para diferentes esquemas de aplicación. Finalmente, al determinar la estrategia de control de energía en la interfaz temporalmente inhomogénea optimizada, se calculan y comparan la velocidad de entrada requerida y la tabla de permafrost artificial para un subgrado de permafrost con ventilación mecánica. Los resultados muestran que (1) la posición y el período de aplicación de energía fría adecuados son una interfaz de 0.5 m por encima del fondo del subgrado y la temporada de descongelación inferior, respectivamente, y que la energía fría importada necesita variar dentro de la vida útil del subgrado; (2) al adoptar medidas de control de calor en la interfaz, la diferencia máxima entre la tabla de permafrost artificial debajo del subgrado y la tabla de suelo natural cercana es solo de 0.097 m, y la temperatura del permafrost subyacente y el área del tazón de descongelación se reducen significativamente; y (3) el subgrado de ventilación mecánica que emplea la estrategia de importación de energía fría del parámetro de control de calor en la interfaz también logra un efecto de protección para el permafrost, pero a medida que el aire frío dentro del tubo de ventilación se calienta gradualmente, es necesario aumentar la velocidad del aire de entrada hasta cierto punto para lograr un mejor efecto de enfriamiento.