在图3. 8. 3中，考虑一个在热管周围充满了冻土的圆柱体。轴对称的圆柱坐标为r, 热管轴线为Z坐标，并釆取下列假定条件：
;
的外表面，并假想在此界面上存在某种第 三类边界条件，而这一条件应由热管传热的 一系列热阻推导岀来。
分别表示为蒸发段外壁温度，蒸发段内壁温度，蒸 发段蒸汽温度，凝结段蒸汽温度，凝结段内壁温度，凝结段外壁温度及管外大气温度
， 及
分别为管内蒸发换热系数、凝结换热系数和管壁导热系数;
必分别为蒸发段 长度和凝结段长度;。
为热流（传热量），w。
可表示为
是以蒸发段外表面为基准的相当换热系数，由式（9）确定，它可以看作所模拟的 圆柱体土壤的一个边界条件，它代表在土壤和热管蒸发器界面之间的换热强度。
是永 久冻土的初始温度。（此处取
）
；,需 要根据应用现场的气象资料，绘制1年中365 天的按天平均的气温变化曲线。由青藏铁路经 过的风火山地区在1995年的气象数据，绘制了 一年中的气温变化曲线，如图3. 8.4所示。
，发生在 1月15日左右；最高气温为
发生在7月20 -25日，当大气温度低于冻土温度 （-2℃）时,热管开始将土壤中的热量传给大气的传热过程。对于热管埋设后的第一个 年度，热管传热期间的长短可由温度为-2℃的一条水平线与气温曲线相交所形成的下部 区间来确定。一般将这一区间称为“寒季”，而将气温曲线高于冻土温度的区间，称为“暖 季”，由式（11）可以算出，对于给定的这一气象条件，热管工作的寒季，从10月5日开始 至第二年5月10日结束，共215天，而暖季从5月10日至10月5日，共计145天，（每年 按360天计算）。应当指出，由该气温变化曲线所确定的寒季和暖季的时间段划分是理 想情况，事实上,随着热管周围土壤温度的不断降低，在寒季的末期，热管周围的土壤温度 已低于原冻土温度-2 ℃的水平，因此，在气温达到-2℃以前，即当气温低于-2℃时，热 管已停止了工作。所以实际的热管工作期（即寒季的长短）将少于由图确定的215天，可 能在200天左右，即在4月下旬（而非5月10日）热管工作的寒季就结束了。所以，在下 面的数值计算中，时间范围只计算到200天为止（即4月25日）。
的计算至关重要，由式（9）可以看出，是多个变量的函数，其中，空 气侧的对流换热系数如,是一个控制因素。本身受多种因素的影响，应按翅片管管外换 热的有关公式计算,并选取由气象资料提供的当地风速。
作为计算依据。在数值 计算中，选取的时间跨度是整个寒季，即气温低于-2℃的所有天数（200天）。
如叫分别为土壤的比热、不同半径处的温度和不同半径处的体积质量,取值如 下:
（假定土质为亚黏土，含水量为17%）仏选取各控制容积上的 温度值
；此处计算的土层高度为5 m, 土壤密度
由上述计算结上一篇：3.8.1应用背景
