Podrobno

Heat transfer by seepage in sand : influence of saturated hydraulic conductivity and porosity
ID Ghafoori, Yaser (Avtor), ID Maček, Matej (Avtor), ID Vidmar, Andrej (Avtor), ID Říha, Jaromír (Avtor), ID Kryžanowski, Andrej (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,37 MB)
MD5: A2D614896D44D3CA9F7AB5852EDD4D39
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://actahydrotechnica.fgg.uni-lj.si/si/paper/a34yg Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Heat transfer within the soil is a complex process in the presence of seepage flow. In such conditions, the soil’s thermal behavior is influenced by the thermal and hydraulic properties of the medium as well as the initial conditions and boundary conditions to which the medium is subjected. This paper presents the experimental and numerical studies of heat transfer within the sand subjected to the seepage flow. It focuses on the influence of saturated hydraulic conductivity and the porosity of medium on the heat transfer process. The temperature distribution within the sand was monitored by the optical fiber Distributed Temperature Sensor (DTS). The experiment was performed on three types of silica-dominated sands with different saturated hydraulic conductivities and different Soil Water Characteristic Curve (SWCC). In addition to the experimental study, a coupled hydrothermal numerical model was designed in FEFLOW software and validated by comparing its results with the experimental measurements. To determine the influence of porosity and saturated hydraulic conductivity on heat transfer, we analyzed the numerical models for different values of porosity and saturated hydraulic conductivity. The numerical and experimental studies showed that the thermal velocity is higher in sand with higher saturated hydraulic conductivity and temperature declination occurs more quickly due to the heat convection process. Saturated sand with larger porosity has an overall higher heat capacity, wherefore the temperature declination started later in the measuring points but dropped down lower close to the temperature of the upstream water.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:heat transfer, porosity, saturated hydraulic conductivity, temperature, seepage
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2021
Št. strani:Str. 61-75
Številčenje:Vol. 34, no. 60
PID:20.500.12556/RUL-131828 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:532.5:676.017.6
ISSN pri članku:1581-0267
DOI:10.15292/acta.hydro.2021.05 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:70302979 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:04.10.2021
Število ogledov:1616
Število prenosov:178
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Acta hydrotechnica
Skrajšan naslov:Acta hydrotech.
Založnik:Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
ISSN:1581-0267
COBISS.SI-ID:1838689 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-NC-SA 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno-Deljenje pod enakimi pogoji 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.sl
Opis:Licenca Creative Commons, ki prepoveduje komercialno uporabo in zahteva, da uporabnik predelana dela objavi z enako licenco.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Naslov:Vpliv koeficienta prepustnosti in poroznosti zemljin na prenos toplote s precejanjem
Izvleček:
Prenos toplote s precejanjem v zemljinah predstavlja kompleksen problem. Na termično stanje zemljin vplivajo različni dejavniki, kot so toplotne in hidravlične lastnosti zemljin kot tudi njihova izpostavljenost obratovalnim pogojem ter omejitvam, ki jih narekujejo robni pogoji. V prispevku so predstavljeni rezultati raziskav prenosa toplote s precejanjem vode v zemljinah na podlagi primerjave laboratorijskih raziskav in računskega modela. Raziskavo smo usmerili v preučevanje vpliva koeficienta prepustnosti in poroznosti zemljine na proces prenosa toplote. Spremembe temperaturnega polja v eksperimentalni posodi smo merili z optičnimi kabli. Meritve temperaturnega polja v eksperimentalni posodi smo izvajali na treh različnih vzorcih kremenčevega peska s spreminjanjem stopnje poroznosti in koeficienta prepustnosti zemljine. Poleg eksperimentalnega dela smo zasnovali hidravlično-toplotni numerični model v programskem okolju FEFLOW za potrebe primerjalne analize merjenih in računskih vrednosti. Za ugotavljanje vpliva poroznosti in koeficienta prepustnosti v nasičeni zemljini na prenos toplote smo analizirali numerične modele za različne vrednosti teh dveh parametrov. Rezultati laboratorijskih preiskav in numeričnega modela so pokazali, da je hitrost prenosa toplote v materialih z večjim koeficientom prepustnosti večja, posledično je hitrejši upad temperature zaradi konvekcije. V bolj poroznih materialih je upad temperature zaznan kasneje, a je bolj izrazit in se približa vrednostim temperature okoliškega vodnega medija.

Ključne besede:prenos toplote, poroznost, koeficient prepustnosti, temperature, precejanje

Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0180
Naslov:Vodarstvo in geotehnika: orodja in metode za analize in simulacije procesov ter razvoj tehnologij

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Številka projekta:TH04030087
Naslov:Tools for optimizing the management of levee systems

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj