矩形翅片热管冻结土壤的热-力耦合模拟研究

采用数值模拟的方法,研究了氨-钢矩形翅片重力热管冻结土壤的情况,并与传统氨-钢重力热管进行比较。从温度场和应力场进行了分析。以南京地区的春天作为土壤冻结的背景,即土壤的初始温度为286.32 K,气温为285.65 K。土壤采用粉质黏土,冻结深度为20.2 m。热管当量导热系数控制在4×10~5～9×10~5W/(m·K)。模拟结果显示,矩形翅片热管冻结土壤的效率高于传统热管。在冻结土壤过程中,矩形翅片热管所受的最大应力仅为传统热管0.98倍。且工况范围内,翅片发生的最大形变为0.23 mm。