岩土體傳熱過程及地下工程環境效應（簡體書）

本書以典型地下工程為研究對象，針對地下人工環境控制高耗能特點，分析了地下巷道圍岩溫度演變規律，揭示了巷道圍岩熱濕輸運及壁面隔阻機理。全書共六章。第一章介紹了地下工程人工環境控制的研究意義和現狀；第二章介紹了基於分形理論對破碎岩土體孔隙介質熱物性的研究成果，獲得了等效導熱係數及其變化規律；第三章介紹地下巷道圍岩非穩態傳熱傳質規律，分析了瞬態和週期性傳熱條件下圍岩無量綱溫度變化；第四章介紹地下巷道圍岩及風流傳熱特性，分析了圍岩非穩態傳熱規律和巷道風流溫度分佈規律；第五章介紹地下巷道壁面隔熱機理，求解了單隔熱層非穩態傳熱微分方程並分析了隔熱效果；第六章介紹地下工程隔熱材料物理力學性質，分析了纖維增強泡沫隔熱材料力學與導熱性質變化規律。

目錄
“岩土體熱力特性與工程效應系列專著”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 地下工程環境問題研究概況 2
1.2.1 孔隙介質傳熱機理 2
1.2.2 地下巷道圍岩傳熱規律分析 4
1.2.3 地下巷道風流對流傳熱分析 4
1.2.4 地下隔熱材料物理力學特性 6
第2章 孔隙岩體導熱機理分形研究 8
2.1 概述 8
2.2 分形理論與維數 9
2.2.1 分形維數定義 9
2.2.2 分形維數計算方法 9
2.2.3 經典結構維數 11
2.3 破碎煤岩體導熱研究 12
2.3.1 微觀結構分析 12
2.3.2 分形維數計算 13
2.3.3 有效導熱係數 14
2.4 孔隙岩體導熱模擬 16
2.4.1 等效導熱係數計算 16
2.4.2 導熱係數分析 19
第3章 地下巷道圍岩傳熱試驗 20
3.1 概述 20
3.2 相似準則 20
3.2.1 風流流動準則 20
3.2.2 圍岩導熱準則 20
3.2.3 巷道與風流對流換熱準則 21
3.3 模擬試驗 22
3.3.1 試驗模化設計 22
3.3.2 試驗系統與方案 22
3.4 乾燥圍岩瞬態傳熱 24
3.4.1 圍岩無量綱溫度 24
3.4.2 風流焓值 27
3.4.3 對流換熱準則式 29
3.5 含濕圍岩熱濕傳遞 30
3.5.1 瞬態圍岩溫度及風流焓值 30
3.5.2 週期性圍岩溫度及風流參數 35
第4章 地下巷道圍岩及風流傳熱理論分析 38
4.1 概述 38
4.2 巷道圍岩非穩態傳熱 38
4.2.1 控制方程 38
4.2.2 方程求解 39
4.3 非穩態傳熱規律 41
4.3.1 無量綱壁面溫度 41
4.3.2 無量綱換熱係數 43
4.3.3 正規狀況階段 44
4.4 巷道風流流動特性 47
4.4.1 流動狀態 47
4.4.2 靜壓力及切應力 48
4.4.3 紊流沿程阻力 49
4.4.4 截面速度分佈 50
4.5 巷道風流對流換熱分析 52
4.5.1 能量方程 52
4.5.2 溫度分佈 53
4.5.3 準則方程 57
第5章 地下巷道壁面隔熱分析 59
5.1 概述 59
5.2 穩態熱阻及熱流密度 60
5.2.1 單隔熱層 60
5.2.2 雙隔熱層 62
5.3 非穩態全斷面隔熱分析 65
5.3.1 控制方程 65
5.3.2 方程求解 66
5.3.3 待定係數 68
5.4 巷道全斷面隔熱效果分析 72
5.4.1 結果驗證 72
5.4.2 熱擾動層厚度 73
5.4.3 圍岩溫度演變 75
5.4.4 隔熱層對隔熱效果的影響 77
5.4.5 圍岩參數對隔熱效果的影響 80
5.5 巷道非斷面隔熱效果分析 84
5.5.1 圍岩溫度變化 84
5.5.2 等值線圖 85
5.5.3 隔熱層參數影響 89
5.5.4 圍岩參數影響 92
5.6 巷道隔熱風流溫度場演變規律 95
5.6.1 模型建立 95
5.6.2 徑向及軸向風流溫度分佈 96
5.6.3 隔熱前、後風流溫度變化 98
第6章 地下巷道隔熱材料物理力學性質 102
6.1 概述 102
6.2 試驗材料及方案 103
6.2.1 試驗材料 103
6.2.2 試驗方案 104
6.3 抗壓強度變化規律 105
6.3.1 NaOH添加量 105
6.3.2 幹密度 107
6.3.3 骨料 109
6.3.4 纖維 110
6.4 導熱性能變化規律 112
6.4.1 NaOH添加量 112
6.4.2 幹密度 113
6.4.3 骨料 113
6.4.4 纖維 115
6.5 吸水性能變化規律 116
6.5.1 骨料 116
6.5.2 纖維 117
6.5.3 憎水劑 118
參考文獻 120