Экспериментальное и теоретическое исследование процесса протаивания мерзлого грунта под резервуаром для хранения нефтепродуктов

Abstract

The temperature fields in frozen soil under the tank filled with above-zero temperature petroleum products, as well as the changes in the shape and position of ice melting front (the isotherm T = 0°C) over time are measured by applying an experimental facility. The approximate solution of a two-dimensional Stefan problem for thawing of the frozen soil is given, and it is demonstrated that the satisfactory agreement with the experimental results can be obtained only taking into account convective heat transfer caused by the movement of water in the soil thawed.

На экспериментальной установке, в мерзлом грунте под резервуаром, заполненным нефтепродуктами, имеющими плюсовую температуру, измерены температурные поля, а также изменение формы и положения фронта плавления льда (изотермы Т = 0°С) с течением времени. Приведено приближенное решение двумерной задачи Стефана о протаивании мерзлого грунта, показано, что удовлетворительное согласие с результатами экспериментов может быть получено только с учетом конвективного переноса тепла, обусловленного движением воды в области оттаявшего грунта.