考虑土性参数不确定性的多圈管冻结温度场分析

为了深入研究土性参数空间变异性对环形多圈管冻结温度场的影响规律,将土体传热区域的导热系数、体积比热容及相变潜热模拟为随机场,基于随机场局部平均理论,建立了土性参数由点特性过渡到平面平均特性的方差计算方法。采用Neumann随机有限元法,自行研制了随机有限元程序,计算得到多圈管冻结温度场统计分布规律。结果表明:随机场及其局部平均理论能合理考虑土性参数空间上的不确定性;二维随机场三角形单元局部平均法能与三角形单元有限元法完美结合,随机场单元与有限元单元对应关系清晰,易于程序的编制;土性参数的随机性导致了冻结温度场分布的随机性;在本文条件下,形成的稳定冻结壁平均温度为-22.6℃,平均厚度为10.5