基于相似性原则的橡胶颗粒-砂混合物热导率理论模型

作     者：张涛 杨玉玲 张家铭 周逸文 刘松玉 ZHANG Tao;YANG Yuling;ZHANG Jiaming;ZHOU Yiwen;LIU Songyu

作者机构：南京工业大学交通运输工程学院江苏南京210009 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 东南大学岩土工程研究所江苏南京210096 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年第46卷第2期

页      面：436-444页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41907248 41807260) 

主　　题：橡胶颗粒-砂混合物 热传导 颗粒接触 土体结构 理论模型 

摘      要：为准确定量评价人工隔热材料橡胶颗粒-砂混合物的导热性能,突破现有经验关系模型适用性较差的局限性,以Wiener土体热导率模型为框架,基于相似性原则,通过对混合物中各介质的导热性能进行分析,建立用于计算混合物热导率的理论模型,分析模型中计算参数的意义和确定方法,根据文献报道热导率测试数据,对比验证模型的有效性,并探讨模型进一步完善和拓展的研究方向。研究结果表明:橡胶颗粒和孔隙液的导热能力相似,可将两者归属为相似类传热介质应用于Wiener串、并联模型中;模型综合考虑了橡胶掺量、粒径比、饱和度和孔隙率等对橡胶颗粒-砂混合物结构和导热性能的影响,准确描述了混合物热导率和橡胶掺量、粒径比的相关关系,与实测数据的对比结果显示了较高的精确度。探明复杂应力状态和极端气候条件对刚-柔性颗粒混合物导热性能的作用规律,是进一步完善和拓展本文模型的重要研究内容。