[發明專利]一種計算高含水率軟土導熱性能的方法在審
| 申請號： | 202211200512.3 | 申請日： | 2022-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN115618582A | 公開（公告）日： | 2023-01-17 |
| 發明（設計）人： | 周殷康;鄒勇;賬國圣;謝勝華;胡志杰 | 申請（專利權）人： | 安徽工業大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F17/18;G01N23/207;G01N15/02;G06F111/08;G06F119/08 |
| 代理公司： | 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223 | 代理人： | 田甜 |
| 地址： | 243032 安徽省*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 計算 含水率 導熱 性能 方法 | ||
1.一種計算高含水率軟土導熱性能的方法，其特征在于，包括以下步驟：
獲取高含水率軟土中固相、液相、氣相的三相組成，并根據三相組成獲取高含水率軟土中固相與三相的體積比例Ns和氣相飽和度Sg；
獲取高含水率軟土的中值粒徑d50；
獲取高含水率軟土的礦物組成，并從礦物組成中提取高含水率軟土的石英百分含量ζ；
以高含水率軟土中的固相顆粒為生長相，孔隙水為背景相，基于高含水率軟土的固相體積比例Ns、中值粒徑d50，利用隨機建模算法構建高含水率軟土兩相網格模型；
在兩相網格模型的飽和孔隙水相區域內，以孔隙氣為生長相，孔隙水為背景相，基于氣相飽和度Sg，嵌套構建高含水率軟土三相網格模型；
基于石英百分含量ζ，計算軟土固相導熱系數，根據軟土固相導熱系數對高含水率軟土三相網格模型開展穩態導熱模擬，并根據傅立葉定律計算高含水率軟土導熱系數。
2.如權利要求1所述的一種計算高含水率軟土導熱性能的方法，其特征在于，所述獲取高含水率軟土中固相、液相、氣相的三相組成，具體包括：
通過基本土工試驗獲取高含水率軟土中固相、液相、氣相的三相組成，包括通過烘干獲取軟土含水率w，通過環刀樣稱重測試密度ρ，通過比重瓶法測試軟土土顆粒比重Gs。
3.如權利要求2所述的一種計算高含水率軟土導熱性能的方法，其特征在于：
所述高含水率軟土的固相體積比例Ns和氣相飽和度Sg通過下式計算獲得：
Ns＝ρ/Gs(1+w)
Sg＝1-ρ·Gs·w/[Gs(1+w)-ρ]
其中，Ns為固相體積比例，ρ為測試密度，w為軟土含水率，Sg為氣相飽和度。
4.如權利要求1所述的一種計算高含水率軟土導熱性能的方法，其特征在于，所述獲取高含水率軟土的中值粒徑d50，具體包括：
通過激光粒度分析儀獲取高含水率軟土的粒度組成和粒徑分布曲線，并從粒徑分布曲線中提取高含水率軟土的中值粒徑d50，且所述激光粒度分析儀的檢測范圍為0.02-2000μm。
5.如權利要求1所述的一種計算高含水率軟土導熱性能的方法，其特征在于，所述獲取高含水率軟土的礦物組成，具體包括：
對高含水率軟土進行烘干，磨細到200目以下，對其進行X射線衍射測試并保存試驗數據，根據試驗結果確定主要礦物組成，主要的礦物有石英、長石、方解石、綠泥石、白云石、黑云母和黃鐵礦。
6.如權利要求5所述的一種計算高含水率軟土導熱性能的方法，其特征在于，所述提取高含水率軟土的石英百分含量ζ，具體包括：
將X射線衍射試驗的結果輸入TOPAS軟件中，將主要礦物名稱輸入TOPAS軟件的擬合模塊中，TOPAS軟件根據實測曲線擬合出各礦物的相對含量，提取高含水率軟土中的石英百分含量ζ。
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