[00341836]基于混合量热法的冻土比热计算方法

提供冻土比热的一种计算方法。该方法基于混合量热理论，将温度恒定的冻土试样置入量热器中，由于冻土试样与量热器内介质存在温差，冻土试样和量热器内介质产生热交换，混合一定时间后量热器内温度达到平衡。依据能量守恒定律，冻土试样吸收的热量等于量热器内介质释放的热量，基于此可计算出冻土试样至热平衡所吸收的总热量；根据冻土相态的不同，将土体温度分为冰水共存的负温阶段和无冰的正温阶段，负温阶段为土样初温至0℃的阶段，正温阶段为0℃至热交换平衡温度的阶段；由土颗粒和水的比热及其含量，可以确定土样从0℃升至热交换平衡温度吸收的热量；依据总热量与正温阶段的热量之差即可求解土样从初温升至0℃所需的热量。根据精度需要，在待测负温t两侧各取一个较小的温度增量Δt，按照上述方法依次求解温度为t-Δt、t Δt的单位质量冻土换热至0℃所需的热量。从而求解单位质量冻土从温度t-Δt升至t Δt的热量，用该热量除以2Δt，即可求得冻土在待测负温t的比热的精确值。相应的，所取温度增量Δt越小，获取的待测温度的比热值精度越高。有益效果是，采用该法理论完备，操作简单，结果准确，能够更精准的测算冻土在特定负温时的比热，对预测冻土温度场具有重要的理论意义和应用价值。