在圖3. 8. 3中，考慮一個在熱管周圍充滿了凍土的圓柱體。軸對稱的圓柱坐標為r, 熱管軸線為Z坐標，并釆取下列假定條件：
;
的外表面，并假想在此界面上存在某種第 三類邊界條件，而這一條件應由熱管傳熱的 一系列熱阻推導岀來。
分別表示為蒸發段外壁溫度，蒸發段內壁溫度，蒸 發段蒸汽溫度，凝結段蒸汽溫度，凝結段內壁溫度，凝結段外壁溫度及管外大氣溫度
， 及
分別為管內蒸發換熱系數、凝結換熱系數和管壁導熱系數;
必分別為蒸發段 長度和凝結段長度;。
為熱流（傳熱量），w。
可表示為
是以蒸發段外表面為基準的相當換熱系數，由式（9）確定，它可以看作所模擬的 圓柱體土壤的一個邊界條件，它代表在土壤和熱管蒸發器界面之間的換熱強度。
是永 久凍土的初始溫度。（此處取
）
；,需 要根據應用現場的氣象資料，繪制1年中365 天的按天平均的氣溫變化曲線。由青藏鐵路經 過的風火山地區在1995年的氣象數據，繪制了 一年中的氣溫變化曲線，如圖3. 8.4所示。
，發生在 1月15日左右；最高氣溫為
發生在7月20 -25日，當大氣溫度低于凍土溫度 （-2℃）時,熱管開始將土壤中的熱量傳給大氣的傳熱過程。對于熱管埋設后的第一個 年度，熱管傳熱期間的長短可由溫度為-2℃的一條水平線與氣溫曲線相交所形成的下部 區間來確定。一般將這一區間稱為“寒季”，而將氣溫曲線高于凍土溫度的區間，稱為“暖 季”，由式（11）可以算出，對于給定的這一氣象條件，熱管工作的寒季，從10月5日開始 至第二年5月10日結束，共215天，而暖季從5月10日至10月5日，共計145天，（每年 按360天計算）。應當指出，由該氣溫變化曲線所確定的寒季和暖季的時間段劃分是理 想情況，事實上,隨著熱管周圍土壤溫度的不斷降低，在寒季的末期，熱管周圍的土壤溫度 已低于原凍土溫度-2 ℃的水平，因此，在氣溫達到-2℃以前，即當氣溫低于-2℃時，熱 管已停止了工作。所以實際的熱管工作期（即寒季的長短）將少于由圖確定的215天，可 能在200天左右，即在4月下旬（而非5月10日）熱管工作的寒季就結束了。所以，在下 面的數值計算中，時間范圍只計算到200天為止（即4月25日）。
的計算至關重要，由式（9）可以看出，是多個變量的函數，其中，空 氣側的對流換熱系數如,是一個控制因素。本身受多種因素的影響，應按翅片管管外換 熱的有關公式計算,并選取由氣象資料提供的當地風速。
作為計算依據。在數值 計算中，選取的時間跨度是整個寒季，即氣溫低于-2℃的所有天數（200天）。
如叫分別為土壤的比熱、不同半徑處的溫度和不同半徑處的體積質量,取值如 下:
（假定土質為亞黏土，含水量為17%）仏選取各控制容積上的 溫度值
；此處計算的土層高度為5 m, 土壤密度
由上述計算結上一篇：3.8.1應用背景
