
Яхбандии сунъии замин як усули муҳандисӣ аст, ки барои мустаҳкам кардани муваққатии хокҳои обдор ва механикӣ заиф ва маҳдуд кардани воридшавии оби зеризаминӣ ба минтақаи кофтуков истифода мешавад.Оби шӯри ҳарорати паст, ки дар қубурҳои яхкунӣ гардиш мекунад, гармиро аз хоки атроф ҷалб мекунад ва оби сӯрохиро ба ях табдил медиҳад.Вақте ки минтақаҳои яхбаста дар атрофи қубурҳои ҳамсоя мерӯянд, якҷо мешаванд, пардаи заминии яхбастаи пастгузар ва мустаҳками баланд ба вуҷуд меояд.
Ин таҳқиқот пешниҳод мекунад, ки давомнокии платои ҳароратӣ, ки ҳангоми гузариши марҳилаи об-ях ба вуҷуд омадааст, истифода шавад, на ин ки танҳо бо нигоҳ кардан ба остонаи мушаххаси ҳарорат, баста шудани пардаи яхбастаро арзёбӣ кунем. давомнокии платои ҳароратро истифода бурданро пешниҳод мекунад. Муҳаққиқон модели D2Q5 Lattice Boltzmann-ро сохтанд, ки гармии ниҳониро дар энталпияи умумӣ ифода мекунад; ҳолатҳои яхкунии якқубурӣ, дуқубурӣ ва бисёрқубуриро омӯхта, моделро бо ҳароратҳои саҳроии лоиҳаи гузаргоҳи пайвасткунандаи метро дар шаҳри Кунминги Чин муқоиса карданд.
Тибқи натиҷаҳои модел, гармии ниҳоние, ки ҳангоми яхкунии об хориҷ мешавад, суръати хунуккуниро дар марҳилаи миёнаи яхкунӣ ба таври назаррас коҳиш медиҳад ва платои ҳароратро байни тақрибан −1 ва 0 °C ба вуҷуд меорад.Вақте ки гармии ниҳон ба назар гирифта намешавад, 20.Ғафсии девори яхкардашуда дар як рӯз тақрибан 1,35 м ҳисоб карда шуд;вақте ки гармии ниҳон дохил карда мешавад, он тақрибан 1,18 м аст.Нодида гирифтани гармии пинҳонӣ дар ин мисол боиси пайдоиши девори яхбандии тақрибан %14,4 гардид ва вақти тахминии басташавиро аз тақрибан 25 рӯз то 20 рӯз кӯтоҳ кард.
Дар модели идеализатсияшудаи бисёрнайча, дар охири 25 рӯз пардаи яхбандии пайваста бо ғафсии тақрибан 1,3 м ва ҳарорати миёнаи −11,2 °C ба даст оварда шуд.Дар тасдиқи саҳроӣ, модел ба ҳолати тарҳрезии ғафсии 1,2 м дар 42 рӯз расид, дар ҳоле ки андозагириҳо нишон доданд, ки он ба 45 рӯз расид.Расидан ба ҳарорати миёнаи девори яхбандии −10 °C дар модел 38 рӯз ва дар саҳро 40 рӯзро талаб кард.
Коэффисиенти вақти плато, ки аз ҷониби муҳаққиқон пешниҳод шудааст \(\eta=t_p/t_c\) таносуби вақти боқӣ мондани ҳарорат дар диапазони тағирёбии фаза ба вақти умумии яхкунӣ мебошад.Дар мисолҳои ададӣ гузориш дода шудааст, ки эҳтимолияти басташавӣ вақте ки \(\eta\) дар минтақаи мониторинги дохилӣ ё байни қубурҳо тақрибан ба 0,40 мерасад, зуд меафзояд.Аммо, танҳо ин арзиш маҳдудияти қатъии бехатарӣ нест.Меъёр аз рӯи натиҷаҳои худи тадқиқот;Изотерми доимии 0 °C бояд бо ғафсии девори яхкардашуда ва ҳарорати саҳро ба тарҳ наздик истифода шавад.
Чаро яхкунии сунъии замин истифода мешавад?
Гузаргоҳҳои пайвастшавӣ ба метро, чоҳҳо, нақбҳо ва чоҳҳои амиқи таҳкурсӣ аксар вақт аз хокҳое мегузаранд, ки бо об сершуда, қувваи паст доранд ё ҳангоми кофтан устувории худро гум мекунанд.Дар усули сунъии яхбандии замин дар фосилаи муайян кубурхои яхкунаки пулодй ба замин гузошта мешаванд.Бо гардиши намакобҳои пасти ҳарорати ба воситаи қубурҳо гармӣ пайваста аз замини атроф гирифта мешавад.
Вақте ки об дар сӯрохиҳои замин ях мекунад:
- Зарраҳои хок тавассути пайвастшавӣ бо ях қувваи муваққатии механикӣ мегиранд.
- гузариши гидравликӣ ба таври назаррас коҳиш ёфтааст.
- Дар атрофи майдони кофтуков девор ё пардаи обногузар ба вуҷуд меояд.
- Кофтани зеризаминиро ба таври бештар назорат кардан мумкин аст.
Бехатарии усул аз он вобаста аст, ки минтақаҳои яхкардашуда воқеан ба ҳамдигар пайваст мешаванд ва ба ғафсии девори дар тарҳрезӣ мувофиқат мекунанд.Дар атрофи кубурҳои яхбандӣ танҳо ташаккул додани минтақаҳои сард кофӣ нест.Минтақаҳои гарми байни қубурҳои ҳамсоя бояд аз байн раванд, изотерми 0 °C бояд муттасил гардад ва ғафсӣ дар тамоми парда таъмин карда шавад.
Чаро муайян кардани басташавии пардаи яхкардашуда душвор аст?
Дар барномаҳои саҳроӣ, арзёбии басташавӣ аксар вақт ба ҳарорат дар нуқтаҳои назорат, ҳадди ҳарорат, садоҳои таҷрибавӣ ё ғафсии девори яхкардашуда асос меёбад.Бо вуҷуди ин, як андозагирии ҳарорат на ҳамеша дар кадом марҳила тағирёбии фаза рух медиҳад.
Масалан, нуқтаи мониторинг метавонад дар атрофи 0 °C муддати тӯлонӣ боқӣ монад.Дар назари аввал, ин вазъиятро метавон ҳамчун яхкунӣ маънидод кард.Дар асл, як қисми зиёди энергияи хунуккунӣ, ки аз муҳити атроф гирифта мешавад, барои бартараф кардани гармии ниҳонӣ ҳангоми ба ях табдил ёфтани оби моеъ истифода мешавад, на паст кардани ҳарорат.
Аз ин рӯ, дар таҳқиқот, ҳарорат на танҳо қимати ба он расида, балки диапазони тағирёбии фаза низ мебошад. чанд вакт мондааст инчунин ҳамчун нишондиҳандаи рушди пардаи яхкардашуда ҳисобида мешавад.
Чӣ тавр гармии пинҳонӣ платои ҳароратро ба вуҷуд меорад?
Вақте ки ҳарорати замин ба диапазони яхкунӣ аз ҳарорати ибтидоии табиӣ наздик мешавад, аввал гармии ҳассос хориҷ карда мешавад ва ҳарорат зуд паст мешавад.Вақте ки об ба яхкунӣ оғоз мекунад, тавозуни энергетикӣ тағир меёбад.Гармии нихоние, ки хангоми гузаштани об аз фазаи моеъ ба фазаи сахт мебарояд, инчунин бояд тавассути системаи хунуккуни тоза карда шавад.
Ин раванд се марҳилаи асосиро эҷод мекунад:
- Сардшавии ибтидоӣ: Ҳарорат зуд паст мешавад, то ҳол тағироти назарраси фаза ба амал намеояд.
- Тағйирёбии марҳила ва платои ҳарорат: Ҳарорат оҳиста дар доираи тақрибан −1 то 0 °C тағир меёбад;Қисми зиёди энергияи азхудшуда барои гармии ниҳон сарф мешавад.
- Хунуккунӣ пас аз яхкунӣ: Вақте ки тағирёбии фаза асосан ба анҷом мерасад, ҳарорат боз тезтар паст мешавад.
Плато набояд хатти комилан уфуқӣ бошад.Он метавонад ҳамчун минтақаи ҳарорати пасти нишебие ба назар расад, ки аз сабаби миқдори оби хок, доираи яхкунӣ, дурӣ аз қубур ва таъсири қубурҳои ҳамсоя.
Интиқоли гармӣ ва тағирёбии фаза чӣ гуна модел карда мешавад?
Ҷараёни гармии гузаранда дар хок бо қонуни Фурье ифода карда мешавад:
\[ \mathbf{q}=-k\nabla T \]
- \(\mathbf{q}\): Вектори ҷараёни гармӣ, Вт/м²,
- \(k\): Кобилияти гармигузаронии замин, Вт/(м·К),
- \(\nabla T\): Градиенти ҳарорат, К/м ё °С/м.
Интиқоли муваққатии гармӣ ва тағирёбии фаза бо муодилаи зерини сарфаи энергия муайян карда мешавад:
\[ \rho C_p\frac{\partial T}{\partial t} = \nabla\cdot(k\nabla T)+S_i \]
- \(\rho\): Зичии хок, кг/м³,
- \(C_p\): Иқтидори хоси гармӣ, Ҷ/(кг·К),
- \(S_i\): Истилоҳи гармии ниҳонӣ, ки дар натиҷаи тағирёбии марҳилаи обу ях ба вуҷуд меояд.
Дар тадқиқот гармии ҳассос ва ниҳонӣ ба энталпияи умумӣ муттаҳид карда мешавад:
\[ H=C_pT+\phi L \]
- \(H\): Энталпияи умумии як воҳиди масса, Ҷ/кг,
- \(\phi\): Таносуби оби моеъ,
- \(L\): Гармии ниҳонии тағирёбии марҳилаи об-ях, Ҷ/кг.
Истилоҳи манбаи гармии ниҳонӣ:
\[ S_i=\rho L\frac{\partial\phi}{\partial t} \]Он ҳамчун
дода мешавад: Дар ин равиш, сарҳади обҳои яхкунандаро дар ҳар як қадами вақт геометрӣ риоя кардан лозим нест.Тағйирёбии таносуби моеъ ба муодилаи энергия тавассути энталпия ва истилоҳи манбаъ интиқол дода мешавад.
Модели D2Q5 Lattice Boltzmann чӣ гуна кор мекунад?
Муҳаққиқон барои ҳалли майдони ҳарорат сохтори панҷараи D2Q5-ро, ки дученака ва панҷ самти суръати дискретӣ дорад, истифода бурданд.Суръатҳои дискретӣ аз як самти статсионарӣ ва чор самти меҳвар иборатанд:
\[ \mathbf{e}_i= \begin{cases} (0,0), & i=0\\ c\left( \cos\left[\frac{(i-1)\pi}{2}\right], \sin\left[\frac{(i-1)\pi}{2}\right] \right), & i=1,2,3,4 \end{cases} \]
Раванди бархӯрд ва паҳншавии функсияи тақсимоти ҳарорат:
\[ f_i(\mathbf{x}+\mathbf{e}_i\Delta t,t+\Delta t)-f_i(\mathbf{x},t) = -\frac{1}{\tau} \left[ f_i(\mathbf{x},t)-f_i^{eq}(\mathbf{x},t) \right] +S_i \]Он дар формати
.
- \(f_i\): Функсияи тақсимоти ҳарорат дар самти i,
- \(f_i^{eq}\): Функсияи тақсимоти мувозинат,
- \(\tau\): Вақти истироҳат кардан,
- \(S_i\): Манбаи гармии ниҳонӣ ба воҳидҳои торӣ табдил дода мешавад.
Функсияи тақсимоти мувозинат:
\[ f_i^{eq}=\omega_iT \]Он ҳамчун
муайян карда мешавад: Таъсири гармии ниҳонӣ ин аст:
\[ S_i=\omega_i\frac{\partial H}{\partial t} \]Он ба муодилаи тақсимот бо ифодаи
илова карда шуд: PDF нишон медиҳад, ки дар замимаи ададӣ тағирёбии энталпия бо иқтидори гармии ҳаҷмӣ ба эътидол оварда мешавад ва ба манбаи ҳарорат муодил табдил меёбад;аммо тафсилоти пурра ё рамзи татбиқи ин нормализатсия пешниҳод карда нашудааст.
Муодилаи макроскопӣ, ки тавассути тавсеаи бисёрҷабҳаи Чапман-Энског ба даст омадааст:
\[ \frac{\partial T}{\partial t} = \alpha \left( \frac{\partial^2T}{\partial x^2} + \frac{\partial^2T}{\partial y^2} \right) +S_i \]
ва муносибати коэффисиенти диффузияи гармӣ:
\[ \alpha=c_s^2(\tau-0.5)\Delta t \]
\(c_s^2=0.5\) барои модели D2Q5 қабул шудааст.
Дар модел кадом фарзияҳои физикӣ истифода мешаванд?
Барои кам кардани арзиши ҳисоббарорӣ, фарзияҳои зерин амалӣ карда мешаванд:
- Замин якхела ва изотропӣ аст.
- Хусусиятҳои гармидиҳӣ дар доираи домени баҳисобгирӣ яксонанд.
- Чашидани обхои зеризаминй ва мухочи-рати намнокй ба эътибор наги-рифта мешавад.
- Қабули он аст, ки интиқоли гармӣ асосан тавассути интиқол сурат мегирад.
- Ҳарорати сатҳи қубури яхкунӣ дар тамоми раванд доимӣ аст.
- Дар ҳар як марҳилаи ҳисоб гузаронии гармӣ, зичӣ ва гармии хос доимӣ ҳисобида мешавад.
- Система дар ду андоза дар ҳамвории буриши қубурҳо модел карда шудааст.
Ҳарчанд ин фарзияҳо моделро қобили татбиқ мегардонанд, онҳо тағироти қабатро дар майдони воқеӣ, таъсири сеченака ба меҳвари қубур, интиқоли обҳои зеризаминӣ, сармоҳо, тағирёбии фишор ва рафтори сардшавии фосилавӣ истисно мекунанд.
Соҳаи ҳисобӣ ва шартҳои сарҳадӣ чӣ гуна муайян шудаанд?
Дар бахши усули PDF, аввал майдони дученакаи 5 × 5 m ва сарҳадҳои ҳарорати доимӣ дар кунҷҳои берунӣ муайян карда мешаванд. Дар қисмати минбаъдаи шартҳои ибтидоӣ ва сарҳадӣ, кунҷҳои берунии майдони 15 × 15 m ба таври адиабатӣ дода мешаванд:
\[ \frac{\partial T}{\partial n}=0 \]
Намунаи идеалии бисёрқабата инчунин майдони 9 × 9 м-ро истифода мебарад. Мумкин аст, ки инҳо ба сенарияҳои алоҳида тааллуқ доранд; Аммо, PDF ба таври мунтазам мувофиқат намекунад, ки кадом маҳдудияти берунӣ дар кадом натиҷа барои ҳама ҳолатҳо истифода мешавад.
Ҳангоми санҷиши саҳроии Кунмин ҳарорати ибтидоии замин ҳамчун 15 °C ва ҳарорати рӯи қубури яхкунӣ ҳамчун −25 °C гирифта шуд. Дар аксари таҳлилҳои идеалии ягона, дукарата ва сершумор, ҳарорати қубур −30 °C аст.
Баррасии мустақилияти шабака чиро нишон медиҳад?
7 аз PDF. Тасвири 1 дар саҳифа чаҳор қарори торро муқоиса мекунад:
| Шабака | Шумораи ҳуҷайраҳо | Вақти тахминии басташавӣ | Арзиши ҳисобкунии нисбӣ |
|---|---|---|---|
| Mesh-1 | 21.000 | 27,6 рӯз | 1,0 |
| Mesh-2 | 38.000 | 28,4 рӯз | 2,8 |
| Mesh-3 | 56.000 | 28,6 рӯз | 6,6 |
| Mesh-4 | 81.000 | 28,7 рӯз | 15,0 |
Азбаски фарқияти вақти басташавӣ байни Mesh-3 ва Mesh-4 аз %1 камтар аст, Mesh-3 бо ячейкаи 56.000 интихоб карда шуд.График нишон медиҳад, ки вақти CPU барои ҳисоб кардани вақти физикии як рӯз аз тақрибан аз 3,2 × 10² то сонияҳои 4,8 × 10³ зиёд шудааст.
Бо вуҷуди ин, модели санҷиши саҳроӣ шабакаи дигари номунтазамро бо ҳуҷайраҳои тақрибан 25.000 бо андозаи ҳуҷайраи 0,05 m дар наздикии қубурҳо ва 0,2 m дар минтақаҳои дурдаст истифода мебарад.Қайд карда мешавад, ки такмили минбаъдаи ин шабакаи дуюм натиҷаҳоро камтар аз %1 тағйир медиҳад, аммо чӣ гуна робитаи ду таҳқиқоти мустақилияти шабака ба таври муфассал шарҳ дода нашудааст.
Майдони ҳарорат ҳангоми яхкунии як қубур чӣ гуна инкишоф меёбад?
Дар модели як қубур, қубури пӯлод бо диаметри берунии 108 мм ва ғафсии девори 8 мм дар −30 °C, 25 дар давоми рӯз кор мекард.PDF 9.Контурҳои ҳарорат дар саҳифа тақрибан ҳалқаҳои консентрикиро нишон медиҳанд.
| Вақт | Минтақаи ҳарорати паст дар матн гузориш дода шудааст | 0 °C изотерми дар матн гузориш дода шудааст |
|---|---|---|
| 4 рӯз | −10 радиуси аслӣ дар зери °C тақрибан. 0,3 м | Қимати алоҳидаи ададӣ дода нашудааст |
| 12 рӯз | Радиуси ҳарорати паст тақрибан. 0,8 м | Тақрибан. 1,2 м |
| 25 рӯз | Радиуси ҳарорати паст тақрибан. 1,5 м | Тақрибан. 2,1 м |
Минтақаи яхкардашуда бо мурури замон васеъ мешавад, аммо суръати пешрафт аз ҳисоби зиёд шудани масофаи интиқоли гармӣ ва гармии ниҳонии тағирёбии фаза тадриҷан коҳиш меёбад.
Дар графики посух дар ҳамон саҳифа, арзишҳои 10 0,73 m дар як рӯз ва 25 1,15 m дар як рӯз барои ҷабҳаи ях, ки бо 0 °C муайян шудааст, нишон дода шудаанд.Афзоиши байни ин ду арзиш тақрибан %57,5 аст;%73, ки дар матн навишта шудааст, бо афзоиш ва 25 бо арзиши тахминии ҳаррӯзаи 2,1 мувофиқат намекунад.Аз ин рӯ, натиҷаҳои радиуси як қубур бояд пеш аз нашр бо файлҳои ҳисобкунии муаллифон тафтиш карда шаванд.
Ҳарорати қубур ва гармигузаронии хок ба радиуси яхкунӣ чӣ гуна таъсир мерасонанд?
Дар таҳлили тағирёбандаи назорат, ҳолати истинод 25 рӯз, −30 °C ҳарорати қубур ва 1,25 W/(m·K) гузаронии гармии замин мебошад.
- Гузориш шудааст, ки радиуси яхкунии ҳаррӯзаи 25 ҳангоми паст шудани ҳарорати қубур аз −20 °C то −40 °C тақрибан аз 1,8 м то 2,4 м зиёд мешавад.
- Коэффисиенти муқарраршудаи ҳассосият барои ҳарорати қубур 0,82 аст.
- Вақте ки гузариши гармӣ аз 1,0 то 1,5 W/(m·K) зиёд шуд, радиус тақрибан аз 1,9 м то 2,3 м зиёд шуд.
- Коэффисиенти ҳассосият барои гузариши гармӣ 0,48 аст.
Тибқи тафсири таҳқиқот, ҳарорати қубур ба радиуси яхкунии як қубур назар ба гузариши гармӣ дар диапазони омӯхташуда таъсири сахттар дорад.Аммо, азбаски миқёси уфуқӣ ва амудии тасвири дахлдори 3 бо арзишҳои матн комилан мувофиқат намекунанд, хондани ин натиҷаҳо дар сатҳи тренд бехатартар аст.
Энергияи сард дар яхкунии дуқубурӣ чӣ гуна муттаҳид мешавад?
Дар модели дуқабата, масофаи байни қубурҳо 1,5 м ва ҳарорати қубур −30 °C аст.Дар рӯзи аввал майдонҳои ҳарорати атрофи ду қубур тақрибан мустақиланд.Дар рӯзи чорум изотермаҳои байни қубурҳо ба тағирёбии шакл шурӯъ мекунанд.Дар рӯзи бисту панҷум дар атрофи ду қубур минтақаи яхбандии эллиптикӣ ба вуҷуд меояд.
25 барои рӯзи корӣ:
- Ҳарорати асосии байни қубурҳо тақрибан −12,8 °C,
- Дарозии бузургтарини минтақаи яхкардашуда тақрибан 3,5 м,
- Бузургтарин паҳнои тақрибан 2,2 м гузориш дода мешавад.
Ин натиља нишон медињад, ки майдони дуљурба на танњо маблаѓи геометрии ду майдони њарорати алоњида аст;Ин нишон медиҳад, ки дар байни қубурҳо ҷамъшавии назарраси энергияи хунук ба амал меояд.
Платои ҳарорат байни ду қубур дар куҷо ба вуҷуд меояд?
Дар атрофи ду қубур се нуқтаи намояндагӣ истифода мешаванд:
| Давра | Ҷойгиршавӣ | 10.рӯз | 25.рӯз | Рафтор |
|---|---|---|---|---|
| А | Дар беруни қубури чап ба қубури 0,30 м | −8,2 °C | −15,6 °C | Пастшавии тадриҷан;теппаи равшан нест |
| Б | Дар байни ду кубур;0,75 м барои як қубур | −1,2 °C | −12,8 °C | Платои назаррас байни рӯзҳо тақрибан 7-12 |
| C | Дар беруни қубури рост, ба қубури 0,30 м | −8,0 °C | −15,4 °C | Пастшавии тадриҷан;теппаи равшан нест |
Нуқтаи В зери таъсири сардшавии ҳарду қубур қарор дорад.Дар ин ҷо, вақте ки ҳаҷми калонтари замин ба тағирёбии фаза ворид шуд, паҳншавии гармии ниҳонӣ аён шуд ва ҳарорат барои муддате оҳиста, тақрибан −1 ва 0 °C тағйир ёфт.Дар ҳоле ки матни тадқиқот фосилаи платоро тақрибан рӯзҳои 10-15 медиҳад, соя дар расми 5 фосиларо тақрибан рӯзҳои 7-12 нишон медиҳад.
Пардаи яхкардашудаи бисёрқубурӣ чӣ гуна инкишоф ёфтааст?
Дар модели идеализатсияшудаи бисёр қубур, қубури яхкунии 12 дар шакли ҳалқа дар атрофи кушодашавӣ дар маркази майдони 9 × 9 м ҷойгир карда шудааст.Масофаи байни қубурҳо 1,5 м, диаметри берунӣ 108 мм ва ҳарорати қубур −30 °C мебошад.
| Вақт | Инкишоф дар майдони харорат |
|---|---|
| 1 рӯз | Дар атрофи ҳар як қубур минтақаҳои хунуки мустақил, тақрибан даврашакл ба вуҷуд меоянд. |
| 10 рӯз | Майдонҳои ҳарорати қубурҳои ҳамсоя ба ҳам меоянд ва дар қад-қади тори қубур пайвандҳои вентиляторшакл ташкил медиҳанд;Парда хануз пурра баста нашудааст. |
| 25 рӯз | Минтақаҳои яхкардашуда ба дарун васеъ шуда, пардаи ҳалқашакли давомдорро ташкил медиҳанд. |
Ғафсии пардаи яхкардае, ки дар рӯзи бисту панҷум ба даст омадааст, тақрибан 1,3 м ва ҳарорати миёнаи он тақрибан −11,2 °C аст.PDF 12.Харитаҳои ҳарорат дар ин саҳифа нишон медиҳанд, ки ҳалқаҳои қубурҳои инфиродӣ бо мурури замон ба минтақаи ҳарорати пасти доимии атрофи кушодашавӣ муттаҳид мешаванд.
Чаро дарун ва беруни парда дигар хел рафтор мекунанд?
Гиреҳҳои ошёнаи дарунӣ аз таъсири хунуккунандаи зиёда аз як қубур дар як минтақа якҷоя мешаванд.Дар берун, энергияи хунук дар майдони васеътар паҳн мешавад.Арзишҳое, ки дар таҳқиқот гузориш дода шудаанд, инҳоянд:
| Вақт | Ҷониби дарунӣ | Дар берун |
|---|---|---|
| 10 рӯз | Тақрибан. 2,3 °C | Тақрибан. 6,8 °C |
| 20 рӯз | Плато байни тақрибан 0 ва −1 °C | Сард шудан то тақрибан 0 °C |
| 25 рӯз | Тақрибан. −18,5 °C | Тақрибан. −3,2 °C |
Гуфта шудааст, ки платои ҷониби дохилӣ тақрибан 12 рӯз ва платои ҷониби берунӣ тақрибан 4-6 рӯз давом кардааст. Бо вуҷуди ин, изҳороте, ки плато дар рӯзи 20 оғоз ёфта, 12 рӯз идома кардааст, аз ҷиҳати вақт бо маълумоте, ки ҳамон нуқта дар рӯзи 25 то −18,5 °C поин рафтааст, пурра мувофиқ нест. Вақти оғози плато ё ифодаи «дар рӯзи 20 дар дохили плато қарор доштан» бояд равшан карда шавад.
Чӣ тавр холигоҳҳо ва шароити махсуси геологӣ натиҷаро тағир дода метавонанд?
Тадқиқот таъсири холигоҳҳои пӯшидаи зеризаминиро дар асоси симулятсияҳои қаблӣ баррасӣ мекунад.Ҳангоме ки қубурҳои яхкунӣ берун аз чуқурӣ қарор доранд, таъсири изолятсионии чуқурӣ метавонад боиси ҷамъ шудани энергияи хунук дар минтақаҳои муайян гардад.Гуфта шудааст, ки вақте ки қубурҳо дар дохили қубур ҷойгиранд, байни ғафсии деворҳои яхкардашуда дар самтҳои гуногун фарқиятҳои аз 0,8 m зиёд ба вуҷуд омада метавонанд.
Ин арзёбӣ нишон медиҳад, ки модели якхелаи замин метавонад дар минтақаҳое, ки холигоҳҳо, камбудиҳо ё тағироти назарраси қабат доранд, кофӣ набошад.Бо вуҷуди ин, ҳеҷ гуна таҷрибаҳои нав, геометрияи муфассал ё ҷадвалҳои мустақили натиҷаҳо дар PDF барои ин ҳолатҳои махсус пешниҳод карда намешаванд.
Гузаргоҳи метрои Кунминг чӣ гуна ба роҳ монда шудааст?
Модели мазкур бо лоиҳаи гузаргоҳи метро дар Кунмин муқоиса карда шуд.Заминро гили гилнок тавсиф мекарданд.
| Параметри майдон | Арзиш |
|---|---|
| Мазмуни об | %28 |
| Зичии табиӣ | 1,9 g/cm³ |
| Таносуби беэътибор | 0,72 |
| Шумораи қубурҳои яхкунӣ | 20 |
| Диаметри берунии қубур | 108 mm |
| Ғафсии девори қубур | 8 mm |
| Масофаи байни қубурҳо | 1,08 m |
| Ғафсии девори яхкардашударо тарҳрезӣ кунед | Ҳадди ақал 1,2 м |
| Ҳарорати миёнаи тарҳрезӣ | −10 °C ё пасттар |
| Давраи умумии яхбандии ба нақша гирифташуда | 45 рӯз |
Ҳамагӣ нуқтаҳои мониторинги ҳарорати 16 дар чор ҳалқа насб карда шудаанд.Нуқтаҳо 0,3, 0,6, 0,9 ва 1,2 дар масофаи м дар беруни ҳалқаи қубур мебошанд.Датчикхо дар чор самти гуногун дар хар масофа истифода мешуданд.
Тасвири 9 нишон медиҳад, ки гузаргоҳи пайвастшавӣ тақрибан 2,50 м ва баландии 2,75 м аст ва қубурҳо дар радиуси тақрибан 4,5 м аз марказ ҷойгир шудаанд.Ба ҳамин монанд, диаметри берунии ҳалқаи найчаи яхкунӣ 13,0 m нишон дода шудааст.Нишони радиуси 4,5 m ва тамғаи диаметри 13,0 m аз ҷиҳати геометрӣ мувофиқат намекунанд ва андозаҳои шакл бояд тафтиш карда шаванд.
Хусусиятҳои заминӣ дар модели тасдиқкунӣ кадомҳоянд?
| Ҳолати замин | Диапазони ҳарорат | Зичӣ | Ҳолати гармӣ | Гармии хос | Гармии пинҳонӣ |
|---|---|---|---|---|---|
| Яхнашуда | & GT;0,5 °C | 1.900 кг/м³ | 1,25 W/(m·K) | 1.850 J/(kg·K) | Иҷро нашудааст |
| Минтақаи тағирёбии марҳила | −0,5 то 0,5 °C | 1.900-1.520 кг/м³ | 1,25-2,30 W/(m·K) | 1.850-1.560 J/(kg·K) | 93,5 кДж/кг |
| Яхшуда | <−0,5 °C | 1.520 кг/м³ | 2,30 W/(m·K) | 1.560 J/(kg·K) | Иҷро нашудааст |
Арзишҳо дар диапазони тағирёбии фаза бо интерполясияи хатӣ иваз карда шуданд.Дар модели саҳроӣ, ҳарорати сатҳи қубур −25 °C, иқтидори хунуккунӣ 120 кВт, суръати гардиши намакоб 80 м³/соат ва қадами вақти рақамӣ 0,1 сония аст.Рӯзҳои умумии 45 тақлид карда шуданд ва майдонҳои ҳарорат дар фосилаҳои ҳаррӯза сабт карда шуданд.
Майдони ҳарорат ба саҳро дар рӯзи бисту панҷум то чӣ андоза мувофиқат мекунад?
15 аз PDF.Тасвири 10, 25 дар саҳифа.Он майдони ҳарорати рақамиро дар як рӯз бо майдони интерполятсионӣ аз сенсорҳои саҳроӣ муқоиса мекунад.
| Нишондиҳандаи санҷиш | Хулоса |
|---|---|
| Ҳарорати миёнаи симулятсия | −8,6 °C |
| Ҳарорати миёнаи андозагирӣ | −8,2 °C |
| Фарқияти миёна | 0,4 °C |
| Хатогии нисбӣ | %4,9 |
| Хатогии мутлақ | 0,51 °C |
| Реша маънои хатои квадратӣ | 0,82 °C |
| Бузургтарин хатои мутлақ | 0,8 Камтар аз °C |
| Коэффисиенти муайянкунӣ | R² = 0,95 |
Хатогӣ тақрибан %2,2 дар минтақаи 0,3 м дуртар аз ҳалқаи қубур ва тақрибан %5,9 дар минтақаи 1,2 м дуртар аз сарҳади берунии пардаи яхкардашуда дода мешавад.Гарчанде ки модел шакли умумии изотерма ва ядрои ҳарорати пастро дубора тавлид мекунад, харитаи саҳро минтақаҳои сардшавии қавитар ва заифтари маҳаллиро дар самтҳои муайян нишон медиҳад.Муҳаққиқон ин фарқиятро ба гетерогении хок ва фарзияҳои моделӣ марбут медонанд.
Каҷҳои ҳарорати нуқтаҳои назорат чиро нишон медиҳанд?
Нуқтаҳои T2, T6, T10 ва T14 мутаносибан аз ҳалқаи қубур 0,3, 0,6, 0,9 ва 1,2 м дуртаранд.PDF 16.Графика дар саҳифа модел ва андозагирии майдонро дар се марҳила нишон медиҳад.
| Давра | Масофа | Вақти плато дар расм оварда шудааст | Хатогии мутлақ |
|---|---|---|---|
| T2 | 0,3 m | Ягон тамғаи баръало платои дароз | 0,2 °C |
| T6 | 0,6 m | Тақрибан рӯзҳои 10 | 0,2 °C |
| T10 | 0,9 m | Тақрибан рӯзҳои 11 | 0,3 °C |
| T14 | 1,2 m | Тақрибан рӯзҳои 14 | 0,4 °C |
Дар матн навишта шудааст, ки нуқтаи T6 дар ҳудуди −1 то 0 °C тақрибан ҳашт рӯз боқӣ мемонад;Дар тавсифи расм, тақрибан рӯзи 10 нишон дода шудааст.Ин нишон медиҳад, ки меъёри ҳарорат ё нишебие, ки ибтидо ва охири давраи платоро муайян мекунад, дақиқ муайян карда нашудааст.
Дар марҳилаи аввал, моделиронӣ барои T2 тақрибан −5,8 °C дод, андозагирӣ тақрибан −5,5 °C дод.Дар марҳилаи охирин, моделсозии матн барои T2 −14,5 °C, андозагирӣ ҳамчун −14,1 °C гузориш медиҳад.28 дар расм.Нишони рӯз ин арзишҳоро бо тартиби баръакс нишон медиҳад, тақрибан −14,1 ва −14,5 °C.Гарчанде ки ночиз бошад ҳам, ин номутобиқатии тег-матн бояд пеш аз нашр тафтиш карда шавад.
Ғафсии девори яхкардашуда ва ҳарорати миёна кай ба ҳадди тарҳ расид?
| Ҳолати тарҳрезӣ | Симуляция | Андозаи майдон | Фарқияти вақт |
|---|---|---|---|
| Ғафсии девори яхкардашуда 1,2 м | 42 рӯз | 45 рӯз | 3 рӯз;Дар бораи %6,7 |
| Ҳарорати миёнаи −10 °C | 38 рӯз | 40 рӯз | 2 рӯз;Дар бораи %5,0 |
Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки модел вақти расидан ба нишондиҳандаҳои тарроҳиро бо фарқияти чанд рӯз пешгӯӣ мекунад.Аз тарафи дигар, баста шудани тахминии ҳаррӯзаи 25, ки дар модели идеализатсияшудаи қубури 12 гузориш дода шудааст ва ҳадди тарҳи ҳаррӯзаи 40-45 лоиҳаи саҳроӣ як ҳолатро ифода намекунад.Шумораи қубурҳо, фосила, геометрияи майдон, ҳарорати ибтидоӣ, ҳарорати қубур ва меъёрҳои арзёбӣ гуногунанд.
Ҳангоми сарфи назар кардани гармии ниҳон натиҷа чӣ қадар тағир меёбад?
Дар тадқиқот ду ҳолати муқоисавӣ таъсис дода шуд, ки дар он ҳама шароити дигар як хел нигоҳ дошта мешуд:
- Ҳолати A: Танҳо гармӣгузаронӣ;гармии пинҳонӣ нест.
- Ҳолати B: Тағйирёбии марҳилаи об-ях ва гармии ниҳонӣ бо усули энталпия вуҷуд дорад.
| Нишондиҳанда | Не гармии ниҳон | Гармии ниҳонӣ вуҷуд дорад |
|---|---|---|
| 20.ғафсии девори яхкардашуда дар як рӯз | Тақрибан. 1,35 м | Тақрибан. 1,18 м |
| Вақти тахминии пӯшидани парда | Тақрибан рӯзҳои 20 | Тақрибан рӯзҳои 25 |
| Платои ҳарорат | Ба амал намеояд | Дар байни тақрибан −1 ва 0 °C рух медиҳад |
Беэътиноӣ кардани гармии ниҳон 20.Ғафсӣ дар рӯз тақрибан %14,4 баланд буд.Аз нуқтаи назари муҳандисӣ, ин фарқият муҳим аст;зеро ҳисобе, ки тағирёбии марҳиларо ба назар намегирад, метавонад ба хулосае ояд, ки парда пеш аз ташаккули он баста шудааст.
Барои вақти басташавии пардаи яхкардашуда кадом муодила пешниҳод шудааст?
Таҳқиқот робитаи вақти басташавӣ бо геометрияи қубур, фарқияти ҳарорат, хосиятҳои замин ва қудрати хунуккунии муассирро бо функсияи умумии зерин ифода кардааст:
\[ t_c=f(S,\Delta T,f_\omega,k,C_p,r,d,q_{\mathrm{eff}},L) \]
Муодилаи пешгӯии амалӣ ин аст:
\[ t_c= \delta \left[ \frac{\rho SrdC_p\Delta T}{q_{\mathrm{eff}}} \right] \left[ 1+ \beta \frac{f_\omega L}{C_p\Delta T} \right] \]
шакли зерин дорад.
- \(t_c\): Вақти пӯшидани пардаи яхкардашуда,
- \(\delta\): Коэффисиенти ислоҳи ҳамаҷониба, 0,62,
- \(\rho\): Зичии хок, кг/м³,
- \(S\): Масофа байни қубурҳои яхкунӣ, м,
- \(r\): Радиуси эффекти яхкунии сунъӣ, м,
- \(д\): Ғафсии девори яхкардашуда, м,
- \(C_p\): Гармии хоси хок, Ҷ/(кг·К),
- \(\Delta T\): Фарқи ҳарорати яхмос, K ё °C,
- \(q_{\mathrm{eff}}\): Қувваи самараноки хунуккунии маҳаллӣ, Вт,
- \(\бета\): Коэффисиенти таъсири гармии ниҳонӣ, 0,85,
- \(f_\omega\): Омили таркиби оби хок,
- \(L\): Гармии ниҳонии тағирёбии марҳилаи об-ях, Ҷ/кг.
Қавс дуюм таъхири гармии ниҳонӣ мебошад.\(q_{\mathrm{eff}}\) иқтидори умумии номиналии истгоҳи хунуккунӣ нест, ба монанди 120 кВ.Ин қувваи маҳаллӣест, ки дар фронти яхкунӣ пас аз талафоти гармӣ, таъсири мутақобилаи қубурҳо ва интиқоли гармии маҳаллӣ амал мекунад.Таҳқиқот нишон медиҳад, ки ин арзиш метавонад аз чанд сад ватт то тақрибан 1-2 кВт дар барномаҳои маъмулии дарвоза фарқ кунад.
Барои лоиҳаи мавҷуда муодила вақти басташавии тақрибан 23,7 рӯзро дод. Ин қимат ба давраи идеализатсияшудаи басташавӣ наздик аст; аммо он бо давраи 40-45-рӯзае, ки лоиҳаи саҳроӣ ба ғафсии 1,2 m ва ҳарорати миёнаи −10 °C расид, як нишондиҳандаи муҳандисӣ нест.
Модели вақти басташавӣ чӣ гуна санҷида шудааст?
Сенарияи ададӣ 36 бо истифода аз модели тасдиқшудаи LBM тавлид шудааст.Параметрҳои тағирёфта:
- Фосилаи қубурҳо: 0,8-1,5 м,
- Ҳарорати қубур: −20 то −35 °C,
- Ҳолати гармӣ: 1,0-2,3 W/(m·K),
- Омили таркиби об: 0,22-0,35,
- Ғафсии девори яхкардашуда: 1,0-1,5 м.
| Омор | Хулоса |
|---|---|
| Коэффисиенти муайянкунӣ | R² = 0,951 |
| Реша маънои хатои квадратӣ | 0,83 рӯз |
| Хатогии мутлақ | 0,70 рӯз |
| Хатои миёнаи ғараз | 0,34 рӯз |
| Диапазони боқимонда | −1,14 то 2,35 рӯз |
| Шумораи парвандаҳо | 36 |
Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки муодилаи пешгӯӣ сенарияҳои LBM-ро, ки онро тавлид кардааст, хуб инъикос мекунад.Аммо, ин тасдиқи беруна аз ҷониби лоиҳаи соҳаи мустақили 36 нест.Муодилаи пешгӯӣ ва маълумоти муқоисавӣ аз ҳамон чаҳорчӯбаи моделсозии ададӣ гирифта шудаанд.
Кадом параметрҳо ба вақти басташавӣ бештар таъсир расондаанд?
| Параметр | Коэффисиенти ҳассосияти муқарраршуда |
|---|---|
| Фосилаи қубурҳо | 0,83 |
| Ҳарорати яхкунии қубур | 0,68 |
| Кобилияти гармигузаронии замин | 0,51 |
| Омили таркиби об | 0,36 |
| Ғафсии девори яхкардашуда | 0,29 |
Дар фосилаҳои тафтишшуда таъсири пурқувват аз масофаи байни қубурҳо ба амал омад.Баланд бардоштани фосилаи қубурҳо ҷабҳаҳои яхкунии ҳамсояро талаб мекунанд, то масофаҳои бештарро тай кунанд, то ба ҳам наздик шаванд.Ҳарорати қубур дуюм ва гузариши замин сеюм аст.Рейтинги ҳассосият танҳо ба диапазони параметрҳое, ки дар таҳқиқот истифода мешаванд, татбиқ мешаванд.
Коэффисиенти басташавӣ дар асоси платои ҳарорат чист?
Муҳаққиқон вақти платоро бо вақти умумии яхкунӣ муқаррар карданд:
\[ \eta=\frac{t_p}{t_c} \]
- \(t_p\): Давомнокии платои ҳарорат дар нуқтаи мониторинг,
- \(t_c\): Вақти умумии яхкунӣ ё басташавӣ тафтиш карда шуд.
Дар натиҷаҳои рақамӣ гузориш дода шудааст, ки эҳтимолияти наздик шудани пардаи яхкардашуда вақте ки \(\eta\geq0.40\) дар минтақаи мониторинги дохилӣ ё байни қубурҳо ҷойгир аст, зуд меафзояд.Гуфта мешавад, ки аксари мисолҳои пӯшида дар доираи \(\eta=0.35-0.45\) мутамарказ шудаанд.
Ин арзиш набояд ҳамчун маҳдудияти мутлақ ва тағйирнопазир барои ҳама лоиҳаҳо пешниҳод карда шавад.Тафсири худи PDF инчунин 0,40-ро ҳамчун минтақаи гузариши оморӣ муайян мекунад.
Рақами Стефан бо платои ҳарорат чӣ гуна алоқаманд аст?
Рақами Стефан барои ифодаи аҳамияти гармии ҳассос дар муқоиса бо гармии ниҳон истифода мешавад:
\[ Ste=\frac{C_p\Delta T}{L} \]
Рақами хурдтари Стефан аҳамияти баланди гармии ниҳонӣ дар раванди умумии энергетикиро нишон медиҳад.Дар расми 15 тањќиќот бо кам шудани шумораи Стефан коэффисиенти ваќти плато \(\eta\) меафзояд.Ба ибораи дигар, вақте ки бартарияти гармии ниҳон қавитар мешавад, вақти нисбии нигоҳ доштани ҳарорат дар диапазони тағирёбии фаза дарозтар мешавад.
Ба ҳамин монанд, хатти басташавии логистикӣ нишон медиҳад, ки эҳтимолияти басташавӣ дар атрофи \(\eta\) дар атрофи 0,40 босуръат меафзояд.Аммо, PDF дар бораи коэффитсиентҳо, шумораи рӯйдодҳо, фосилаи эътимод ё таснифоти модели логистикӣ тафсилот намедиҳад.
Оё коэффисиенти \(\eta\)-ро дар саҳро ба танҳоӣ истифода бурдан мумкин аст?
Не.Мувофиқи хулосаи тадқиқот, ҳолати \(\eta\geq0.40\) бояд бо нишондодҳои зерин арзёбӣ карда шавад:
- Вақти кофии плато дар нуқтаҳои муҳими мониторинги дохили ё байни қубурҳо,
- 0 °C изотерма дар тамоми ҳалқаи қубур пайваста мешавад,
- Ғафсии девори яхкардашуда ба арзиши тарҳ наздик мешавад,
- Ҳарорати миёнаи девори яхкардашуда ба ҳолати тарҳрезӣ мувофиқат мекунад,
- Набудани минтақаҳои хунуккунии маҳаллӣ.
Вақти плато як нишондиҳандаи муҳандисии муфидест, ки рушди тағирёбии марҳиларо нишон медиҳад;Ин ченкунии мустақими қувваи механикӣ, гузаранда ё бехатарии кофта нест.
Барномаҳои саҳроӣ, ки тадқиқот пешниҳод кардааст, кадомҳоянд?
Модел гузориш дода мешавад, ки дар лоиҳаи парванда пешниҳодҳои тиҷоратии зеринро ба вуҷуд меорад:
- 25 ҳафриёти озмоишӣ, ки дар ибтидо барои рӯзҳои 30 ба нақша гирифта шуда буд.Пешбинй шудааст, ки онро дар руз кабул кардан мумкин аст.
- Барои хунуккунии нокифоя дар нуқтаи T3, тавсия дода мешавад, ки суръати ҷараёни қубурҳои маҳаллӣ аз 80 то 100 м³/соат зиёд карда шавад.
- Бо ин тағирот ҳисоб карда мешавад, ки ҳарорати маҳаллӣ аз −7,8 °C то −10,5 °C паст мешавад.
- Пешгӯӣ мешавад, ки ҳарорат дар қубурҳои зеризаминӣ тақрибан 1,2 м дуртар метавонад то 3 °C паст шавад.
- Гуфта мешавад, ки пас аз изолятсия ҳарорати майдон аз 5 °C боло боқӣ мондааст ва ҳеҷ осебе аз сармо мушоҳида нашудааст.
- Гузориш шудааст, ки бо танзими иқтидори хунуккунӣ, истеъмоли ҳаррӯзаи нерӯи барқ аз 120 кВт·соат/рӯз то 105 кВт·соат/рӯз кам мешавад, ки дар натиҷа тақрибан %12,5 кам мешавад.
Натиҷаҳои ин барнома бояд бо эҳтиёт тафсир карда шаванд.45 дар сайти ғафсии тарроҳӣ.дар як рӯз, миёнаи −10 ва ҳолати °C 40 аст.Дар ҳоле ки гуфта мешавад, ки ҳафриёти озмоишӣ дар рӯзи аввал анҷом дода шудааст, 25.Гирифтани ҳаррӯзаи он баҳодиҳии алоҳидаи бехатариро талаб мекунад.PDF, 25.Он дар давоми рӯз натиҷаи қувваи механикӣ, гузаранда, омили бехатарӣ ё рафтори пас аз ковишро намедиҳад.
Илова бар ин, воҳиди кВт/соат/рӯзаеро, ки барои энергияи ҳаррӯза истифода мешавад, ба осонӣ бо иқтидори сардшавии 120 кВт, ки дар ҳамон таҳқиқот дода шудааст, омехта кардан мумкин аст.Маълум нест, ки истеъмоли воқеии ҳаррӯза, қувваи миёна ё танҳо энергияи таҷҳизоти мушаххаси ёрирасон дар назар аст.
Тадқиқот кадом хулосаҳоро дастгирӣ мекунад?
- Гармии пинҳонӣ эволютсияи ҳароратро дар марҳилаи миёнаи яхкунии сунъии замин ба таври назаррас тағйир медиҳад.
- Вақте ки гармии ниҳон ба инобат гирифта намешавад, рушди девори яхкардаро метавон баланд ва вақти бастани онро кӯтоҳ арзёбӣ кард.
- Нуқтаҳои байни қубурҳои ҳамсоя метавонанд нисбат ба нуқтаҳои берунӣ баландтарин ҳарорати ҳароратро нишон диҳанд.
- Дар системаи бисёрқубурӣ рушди ҳарорати паҳлӯҳои дарунӣ ва берунӣ як хел нест.
- LBM-и бар асоси Энталпия тавонист тақрибан майдони ҳарорат ва хатҳои пайгирӣ дар минтақаи парвандаи Кунминро бо сатҳи хатогиҳо аз чанд дараҷа камтар дубора тавлид кунад.
- Фосилаи қубурҳо ва ҳарорати қубурҳо яке аз тағирёбандаҳои муассири вақти басташавӣ дар диапазонҳои омӯхташуда мебошанд.
- Вақти плато метавонад маълумоти иловагиро барои баҳодиҳии басташавӣ ҳангоми истифода дар якҷоягӣ бо изотерми доимӣ ва ғафсии девор таъмин намояд.
Таҳқиқот чиро исбот намекунад?
- \(\eta=0.40\) як ҳадди универсалӣ нест, ки дар ҳама хок ва дар ҳама лоиҳаҳои яхкунӣ амал мекунад.
- Коэффисиенти платоро дар шумораи зиёди лоиҳаҳои мустақили саҳроӣ тасдиқ намекунад.
- Он қувваи механикӣ ё гузариши оби замини яхкардаро мустақиман ҳисоб намекунад.
- Таъсири ҷараёни обҳои зеризаминиро дар вақти басташавӣ тафтиш намекунад.
- Он болоравии шабнам, фишор, деформатсия ё ҳаракатро дар сохторҳои атроф ҳал намекунад.
- Он нишон намедиҳад, ки модели дученака ҳама эффектҳои сеченакаро дар баробари қубур ифода мекунад.
- 25.Ин нишон намедихад, ки кофтаро дар хар шароит беха-тар cap кардан мумкин аст.
- Исбот намекунад, ки модел бо ҳамон дақиқ дар қум, шағал, сангҳои шикаста ё обанборҳои баландмаҷрои шаҳрҳои гуногун кор мекунад.
Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот кадомҳоянд?
Як чихати мухими кор дар он аст, ки вай на танхо гармии нихониро хамчун ислохи назариявй илова мекунад;Он моделҳоро бо гармии ниҳонӣ ва бе гармии якхела муқоиса мекунад.Ҳамин тариқ, тағирёбии фаза 20 аст.Таъсири он ба ғафсии девор ва вақти басташавӣ дар як рӯз мустақиман нишон дода шудааст.
Гузариш аз як қубур ба қубури дукарата ва сипас ба пардаи чанд қубур тавзеҳи тадриҷии таъсири мутақобилаи энергияи сард байни қубурҳоро медиҳад.Арзёбии силсилаи вақтҳои нуқтаҳои мушаххаси мониторинг дар баробари майдонҳои ҳарорат нишон медиҳад, ки плато танҳо як хусусияти изотерми визуалӣ нест.
Илова кардани ҳарорати майдон ба модел низ як қувваи муҳим аст.Модел бо ҳарорат ва рушди девори яхкардашуда аз нуқтаи мониторинги 16 муқоиса карда шуд, на танҳо усули дигари рақамӣ.
Маҳдудиятҳои асосии омӯзиш кадомҳоянд?
- Кор як чопи пешакист, ки аз ҷониби ҳамсолон баррасӣ нашудааст.
- Замин якхела ва изотропӣ ҳисобида мешавад.
- Обхои зеризаминй ва му-хочири намнокй ба эътибор нагирифтаанд.
- Баландшавии шабнам ва фишорҳои механикӣ ба модел дохил карда нашудаанд.
- Модели дученака аст.
- Ҳарорати сатҳи қубур доимӣ ҳисобида мешавад.
- Баъзе хусусиятҳо дар минтақаи тағирёбии фаза тавассути интерполясияи хатӣ муайян карда шуданд.
- Майдони ҳисоб ва шароити сарҳади беруна дар бахшҳои гуногун пайваста муайян карда намешаванд.
- Муносибати байни натиҷаи мустақилияти шабакаи ҳуҷайраи 56.000 ва шабакаи майдони ҳуҷайраи 25.000 шарҳ дода нашудааст.
- Арзишҳои матнӣ ва графикӣ барои ихтилофи радиуси яхкунии як қубур.
- Оғози плато, давомнокӣ ва 25 дар дохили полипип.Дар байни ҳарорати рӯз ҳамоҳангсозӣ вуҷуд дорад.
- Давраи платои T6 дар матн тақрибан ҳашт рӯз ва тақрибан рӯзҳои 10 дар расм оварда шудааст.
- Намунаи санҷиши 36 дар муодилаи басташавӣ маълумоти мустақили саҳроӣ нест, балки ҳолатҳои ададӣ, ки аз ҷониби LBM тавлид шудааст.
- Коэффисиентҳо ва фосилаҳои эътимоди таҳлили бастани логистика дода нашудаанд.
- Пешниҳоди ба рӯзи 25 гузаронидани ҳафриёти озмоишӣ бо таҳлили муфассали бехатарии механикӣ дастгирӣ нашудааст.
- Ҳаҷми воҳиди барои истеъмоли ҳаррӯзаи энергия додашуда ифшо нашудааст.
- Маълумоти саҳроии хом ва рамзи барнома мубодила нашуданд.
Асар аз лихози гузашта, имруз ва оянда чй маъно дорад?
Таҳлилҳои яхкунии сунъии замин дар гузашта асосан ба тақсимоти ҳарорат дар рӯзҳои мушаххас, изотерми 0 °C ё ғафсии девори яхкардашуда тамаркуз мекарданд.Ин тадқиқот кӯшиш мекунад, ки минтақаи нишебии пасти каҷи ҳарорат ва вақт ҳангоми тағирёбии фаза ба сигнали алоҳидаи муҳандисӣ табдил дода шавад.
Саҳми имрӯзаи ӯ ин аст, ки платои ҳарорати ниҳонии гармии идорашаванда бо пайванди байни қубурҳо ва пӯшидани пардаҳо.Бартарии амалӣ дар он аст, ки равиш навъи нави сенсорро талаб намекунад, зеро нишондиҳандаи иловагӣ метавонад аз маълумоти ҳарорат, ки аллакай дар системаҳои мониторинг сабт шудааст, гирифта шавад.
Дар оянда, меъёри плато бояд дар хокҳои гуногун, фосилаҳои гуногуни қубурҳо ва лоиҳаҳои мустақил бо рӯйдодҳои воқеии басташавӣ тасдиқ карда шавад.Вақте ки ҷараёни обҳои зеризаминӣ, муҳоҷирати намӣ, фаромадани шабнам ва майдони стресс якҷоя ҳал карда мешаванд, татбиқи моделро ба хокҳои гетерогении обдор беҳтар арзёбӣ кардан мумкин аст.Навсозии воқеии модел бо сенсорҳои саҳроӣ низ як минтақаи имконпазири рушд аст;аммо ин системаи пӯшида дар таҳқиқоти ҷорӣ татбиқ карда нашудааст.
Усул ва натиҷаҳои тадқиқот
Хулосаи усули техникӣ
| Ҷузъи усул | Усули дар тадқиқот истифодашуда |
|---|---|
| Навъи тадқиқот | Моделсозӣ ва санҷиши интиқоли гармии рақамӣ дар марҳилаи тағирёбанда дар як сайт |
| Усули ададӣ | Усули бар асоси Энталпия D2Q5 Lattice Boltzmann |
| Физикаи асосӣ | Интиқоли гармии муваққатӣ, тағирёбии марҳилаи об-ях ва гармии ниҳон |
| Андозаи модел | Модели буриши дученака |
| Ҳарорати беҳтарини қубур | −30 °C |
| Ҳарорати қубури санҷиши саҳроӣ | −25 °C |
| Диаметри берунии қубур | 108 mm |
| Ғафсии девори қубур | 8 mm |
| Вақти як қубур | 25 рӯз |
| Фосилаи дукаратаи қубур | 1,5 m |
| Тарҳбандии беҳтарини чанд қубур | 12 най, сохтори ҳалқавӣ, фосилаи 1,5 м |
| Тарҳбандии қубурҳои саҳроӣ | қубур 20, фосилаи 1,08 м |
| Нуқтаҳои мониторинги саҳро | 0,3, 0,6, 0,9 ва 1,2 сенсорҳои умумии 16 дар масофаи м |
| Вақти симулятсияи саҳро | 45 рӯз |
| Қадами вақти рақамӣ | 0,1 сония |
| Ҳарорати ибтидоии сайт | 15 °C |
| Гармии пинҳонӣ | 93,5 кҶ/кг дар минтақаи тағирёбии фаза |
| Нишондиҳандаи хомӯш кардани барқ | Коэффисиенти вақти плато \(\eta=t_p/t_c\) |
| Минтақаи тавсияшудаи гузариш | \(\eta\) дар бораи 0,35-0,45;арзиши марказӣ тақрибан. 0,40 |
Натиҷаҳои асосии гармидиҳӣ ва муҳандисӣ
| Нишондиҳанда | Хулоса | Маънои техникӣ |
|---|---|---|
| Пӯшидани беҳтарин қубур | Тақрибан рӯзҳои 25 | 0 °C изотерми доимӣ шуд |
| Ғафсии пардаи яхкардашуда беҳтарин | Тақрибан. 1,3 м | 25.натиҷаи модели идеалӣ дар рӯз |
| Ҳарорати миёнаи парда беҳтарин | Тақрибан. −11,2 °C | 25.натиҷаи идеалӣ дар рӯз |
| Вақти платои дохилӣ | Тақрибан рӯзҳои 12 | комбинатсияи энергияи сарди чанд қубур |
| Вақти берун аз плато | Тақрибан рӯзҳои 4-6 | Муносибати сусттари байни қубурҳо |
| 20 пинҳон.ғафсии рӯз | Тақрибан. 1,35 м | Таъхири тағирёбии марҳиларо дар бар намегирад |
| 20 бо гармии ниҳон.ғафсии рӯз | Тақрибан. 1,18 м | Тақрибан камтар аз %14,4 |
| Пӯшидани бе гармии ниҳонӣ | Тақрибан рӯзҳои 20 | Хавфи пешгӯиҳои бармаҳал ва хатарнок |
| Хомӯшии гармии ниҳонӣ | Тақрибан рӯзҳои 25 | Аз ҷумла таъхири тағирёбии марҳила |
| Хатои нисбии майдони ҳарорати майдон | %4,9 | 25.муқоисаи майдони миёнаи рӯз |
| Қимати ҳарорати майдони MAE | 0,51 °C | Пайгирии маълумоти миёна |
| дастрасии 1,2 ба м ғафсӣ | Модели 42;саҳро 45 рӯз | Фарқияти се рӯз |
| −10 °C дастрасии миёнаи ҳарорати | Модели 38;саҳро 40 рӯз | Фарқияти ду рӯз |
Натиҷаҳои модели пешгӯии басташавӣ
| Нишондиҳанда | Хулоса |
|---|---|
| Шумораи ададии парвандаҳо | 36 |
| R² | 0,951 |
| RMSE | 0,83 рӯз |
| MAE | 0,70 рӯз |
| MBE | 0,34 рӯз |
| Ҳассосияти баландтарин | Фосилаи қубур: 0,83 |
| Ҳассосияти дуюм | Ҳарорати қубур: 0,68 |
| Ҳассосияти сеюм | Қобилияти гармидиҳӣ: 0,51 |
Паёми илмии рақамҳо ва ҷадвалҳо
- Тасвири 1: Конвергенсияи каҷи ҳарорат, вақти басташавӣ ва арзиши ҳисобкуниро дар диапазони ячейкаи 21.000-81.000 нишон медиҳад.
- Тасвири 2: Дар давоми рӯз афзоиши ҳалқаҳои ҳарорати 4, 12 ва 25 дар атрофи як қубур нишон медиҳад.
- Тасвири 3: Таъсири вақти яхкунӣ, ҳарорати қубур ва гузариши заминро ба радиуси яхкунӣ нишон медиҳад;Аммо, байни арзишҳои графикӣ ва матнӣ номувофиқатӣ вуҷуд дорад.
- Тасвири 4: Он нишон медиҳад, ки чӣ гуна майдонҳои ҳарорати мустақили ду қубур бо мурури замон муттаҳид шуда, минтақаи яхбандии эллиптикиро ташкил медиҳанд.
- Тасвири 5: Ин нишон медиҳад, ки нуқтаи миёнаи байни қубурҳо, бар хилофи нуқтаҳои берунӣ, платои назарраси ҳароратро нишон медиҳад.
- Тасвири 6: 1, 10 ва 25 системаи қубури 12.Он гузаришро аз ҳалқаҳои яхкардашудаи мустақил ба пардаҳои пайваста дар тӯли рӯзҳо нишон медиҳад.
- Тасвири 7-8: Тағйирёбии ҳароратро дар минтақаи чанд қубур мувофиқи вақт ва масофа то қубурҳо нишон медиҳад.
- Тасвири 9: Қубури 20-ро дар гузаргоҳи пайвасткунандаи Кунмин ва сенсори ҳарорати 16 дар чаҳор масофа нишон медиҳад.
- Тасвири 10: 25.Он майдони ҳарорати модели рӯзро бо майдони ҳарорате, ки аз ченакҳои саҳроӣ интерполясия карда шудааст, муқоиса мекунад.
- Тасвири 11: Он сардшавии аввалия, платои ҳарорат ва сардшавии пас аз яхкунӣ дар нуқтаҳои T2, T6, T10 ва T14 нишон медиҳад.
- Тасвири 12: Вақти расидан ба ҳарорати миёнаи −10 °C бо ғафсии девори 1,2 m барои модел ва майдон муқоиса мекунад.
- Тасвири 13: Наздикии вақтҳои тахминӣ ва ададии басташавӣ ба хати 1: 1, тақсимоти боқимонда ва натиҷаҳои ҳассосиятро нишон медиҳад.
- Тасвири 14: Ин нишон медиҳад, ки холигии қубур қавитарин тағирёбанда дар вақти басташавӣ аст.
- Тасвири 15: Муносибати баръакси байни рақами Стефан ва коэффисиенти плато ва гузариши басташавии логистикиро дар атрофи \(\eta=0.40\) нишон медиҳад.
- Ҷадвали 1: Он хосиятҳои термофизикии гили яхнашуда, фаза ивазшуда ва яхкардашударо медиҳад.
- Ҷадвали 2: Аломатҳо ва воҳидҳоро дар муодилаи тахминии вақти пӯшида шарҳ медиҳад.
Ёддошт дар бораи манбаъ ва усул
Номи пурраи асар: Temperature-Plateau-Based Identification of Frozen Curtain Closure in Artificial Ground Freezing Using Enthalpy-Based Lattice Boltzmann Modelling and Field Monitoring
Муаллифон ва тартиби онҳо дар PDF: Chaofu Liu;Yan Zhao;Cong Shen;HuiHui Zhou;Lina Wan;Hen Yan
Ҳаммуаллифи аввал ё ҳамсаҳмгузор: Дар PDF ягон изҳороти муштараки муаллифӣ ё саҳми муштарак вуҷуд надорад.
Муаллифони мувофиқ дар PDF: Yan Zhao ва Cong Shen
Почтаи электронии муаллиф: zhaoyan123@ynau.edu.cn;atcom@163.com
Истинодҳои корпоративӣ:
- College of Architecture and Engineering, Yunnan Agricultural University, Kunming 650011, China
- Kunming Survey & Design Institute of State Forestry Administration
- Yunnan New Innovative Transportation Construction Co., Ltd.
Мутобиқати библиографӣ: Сабти SSRN муаллифонро ҳамчун Chaofu Liu, Yan Zhao, Cong Shen, LiNa Wang, HuiHui Zhou ва Hen Yan номбар мекунад, дар ҳоле ки PDF HuiHui Zhou-ро чаҳорум ва Lina Wan-ро панҷум номбар мекунад.SSRN Yan Zhao-ро ҳамчун муаллифи мувофиқ номбар мекунад, дар ҳоле ки PDF ҳам Yan Zhao ва ҳам Cong Shen-ро ҳамчун муаллифи мувофиқ қайд мекунад.Номи дуруст, пайдарпаӣ ва муаллифи масъулият бояд пеш аз нашр бо муҳаққиқон тасдиқ карда шавад.
DOI: 10.2139/ssrn.6946404
Платформаи интишор: SSRN
Истиноди расмӣ:Варақаи кории SSRN
Соли нашр: 2026
Санаи дақиқи боргузорӣ: Санаи дақиқи боргузорӣ тавассути сабти расмии дастрас тасдиқ карда нашуд.
Маҷалла ё конфронс: Ягон маҷалла ё нашрияи конфронси аз ҷониби ҳамсолон баррасӣшуда барои ин нашрия тасдиқ карда намешавад.
Нашриёти аслии баррасишуда: Маълумот дар бораи нашриёти маҷаллаи баррасишуда вуҷуд надорад.Тадқиқот ҳамчун чопи пешакӣ дар SSRN пешниҳод карда шуд.
Навъи захираҳо: Ҳуҷҷати тадқиқотии пеш аз чоп, аз ҷумла моделсозии тағирёбии марҳилаи рақамӣ, таҳлили параметрӣ ва муқоиса бо ҳарорати саҳро
Ҳолати ҳакам: Таҳқиқот аз ҷониби ҳамсолон баррасӣ нашудааст.
Ҳиссагузориҳои муаллиф: Дар PDF-и боршуда изҳороти муфассали CRediT ё муаллиф вуҷуд надорад.
Маблағгузорӣ: Фонди комиссари илм ва технологияи музофоти Юннан, рақами лоиҳа 2025H0308;Раёсати Фонди маорифи музофоти Юннан, рақами лоиҳа S9012024083.
Бархӯрди манфиатҳо: Дар PDF боршуда эъломияи алоҳидаи бархӯрди манфиатҳо вуҷуд надорад.
Дастрасии маълумот ва код: Ҷамъбасти ҳарорати майдонҳо ва натиҷаҳои параметрҳои параметрӣ пешниҳод карда мешаванд;Сабтҳои сенсори хом, рамзи модели рақамӣ ва ҷадвали маълумоти пурраи парвандаи 36 мубодила нашудаанд.
Ин мақолаи туркӣ тавассути баррасии унвон ва саҳифаи муаллиф, матни асосӣ, ҳама муодилаҳо, ҷадвалҳо, контурҳои ҳарорат, диаграммаи тарҳбандии майдонҳо, каҷҳои ҳарорат-вақт, графикҳои рушди девор, натиҷаҳои регрессия ва рақамҳои коэффисиенти платои PDF-и боршуда омода шудааст.Дар берун аз PDF ягон вақти нави басташавӣ, муваффақияти саҳро, ҳадди бехатарӣ ё иддаои сарфаи энергия илова карда нашудааст.
Қимати \(\eta\approx0.40\) дар таҳқиқот стандарти мутлақи бехатарӣ нест, ки мустақилона ва бисёрмарказӣ тасдиқ шудааст.Меъёр асосан аз ҳолатҳои ададӣ, ки бо ҳамон чаҳорчӯбаи энталпия-LBM сохта шудаанд, гирифта мешавад.Тавре ки дар бахши хулосаи таҳқиқот гуфта шудааст, 0-и доимӣ бояд дар якҷоягӣ бо изотерми °C ва ғафсии девори яхкардашуда, ки ба тарҳ наздик мешавад, арзёбӣ карда шавад.
Дар бахши усул тавзеҳот барои майдони ҳисобкунӣ, шароити сарҳади беруна ва андозаи шабака мавҷуданд, ки бо ҳамдигар комилан мувофиқ нестанд.Дар робита ба радиуси як қубур, баъзе вақтҳои плато, геометрияи саҳроӣ ва воҳидҳои энергетикии татбиқ низ фарқиятҳои матнӣ мавҷуданд.Ин соҳаҳо бояд аз ҷониби муҳаққиқон пеш аз нашр ё истифодаи муҳандисӣ ислоҳ карда шаванд.
Модел ҷараёни обҳои зеризаминӣ, муҳоҷирати намӣ, сармо ва майдони фишорро сарфи назар мекунад.Аз ин сабаб, натиҷаҳо набояд мустақиман ҳамчун қарори тарҳрезӣ истифода шаванд, махсусан дар лоиҳаҳое, ки суръати баланди пошидан, қабатҳои гетерогенӣ, холӣ ё хатогиҳо доранд.
Ин асар як чопи пешакист, ки аз ҷониби ҳамсолон баррасӣ нашудааст;Натиҷаҳои марбут ба бехатарии муҳандисӣ ва ҳафриёт бояд бо назардошти ин маҳдудият хонда шаванд.

Шарҳ гузоред
Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд