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热管技术课程大作业 热棒技术在土木工程中的应用 共13页，3708字
摘要：
热棒作为重力热管的一种特殊形式，在冻土地带的土木工程中得到了广泛的应用，本文除了介绍热棒的发展之外，还对热棒的使用以及进一步的发展进行了探讨，并对发展中的一些问题做了分析。
关键词：热管 热棒 应用 倾斜角

热管是一种新型高性能传热元件 , 通过工质蒸发和冷凝相变转换进行传热 , 能在很小的温差下传输很大的热量。热管的当量导热系数比导热性能良好的铜高出几十倍 , 甚至数百倍。因其超导热性能的特性 , 热管在实际工程的散热、换热、等温和温控设备中显示了很大的优越性 , 被广泛应用于航天、电子、石油、化工、动力、冶金、纺织、电工、建筑、陶瓷、机械、太阳能利用、工业余热回收等各行各业。
热棒是应用于寒区土木工程中的无芯重力式热管 , 又有承载式热桩和无承载的热棒之分。目前中国土木工程界绝大部分应用的都是无承载的热棒 ,一般都将热桩与热棒统称为热棒。由于热棒具有高导热性能、热开关作用、结构灵活等特点 , 被广泛应用于冻土工程中, 用来提高冻土与基础间的冻结强度和剪切强度、防止多年冻土退化、制造多年冻土、消除冻胀等。因热棒是一种无需外加动力的无机械部件的冷冻系统 , 它无噪声干扰、无需日常维修养护、安全可靠、可以长期连续运行。
20世纪50年代中后期，美国Erv Long从降低冻土层温度，增加桩基承载力出发，设计了自动冷冻基础系统，并申请专利，即为最初始的热棒。自20世纪50 年代末期以来 , 热棒广泛应用于工业与民用建筑、公路、铁路、机场跑道、输油管线、通讯杆塔、水工大坝等工程 。1987年加拿大对哈迪逊湾铁路的基础既有线融沉修复过程中应用了热管，修复效果很好；20世纪60年代在Auzoza以及Glennallen地区的通讯工程施工得到应用；1972年应用于阿拉斯加费尔班克斯空间地面遥测站基础沉降的修复工程；1974年，在横跨阿拉斯加的输油管线中得到大规模应用。90世纪90年代后，由于北美大型冻土层基础建设逐渐完毕，热棒及相关研究有所减少。由于热棒成本较低，而且效果极为明显，热棒成为多年冻土区解决冻土地基基础工程中热工问题的可靠技术之一。
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