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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明公开的埋地管道外部导热空间非稳态温度场确定方法及系统，属于埋地管道外部导热空间温度场确定技术领域，对根据管道外径、管道埋深、管道外部导热空间的固体材料物性参数及各非齐次依时性温度边界条件，构建管外导热空间非稳态温度场数学模型，进行空间和时间分解，获得求解非稳态温度场的基础定解问题；对求解非稳态温度场的基础定解问题进行求解，获得基础定解问题的解；将基础定解问题的解在时间和空间上进行叠加，获得埋地管道外部导热空间温度场。实现了对埋地管道外部导热空间温度场的快速计算。

主权项：1.埋地管道外部导热空间非稳态温度场确定方法，其特征在于，包括：获取多种工况的管道外径、管道埋深、管道外部导热空间的固体材料物性参数及各非齐次依时性温度边界条件；对于每种工况，根据工况的管道外径、管道埋深、管道外部导热空间的固体材料物性参数及各非齐次依时性温度边界条件，构建工况的管外导热空间非稳态温度场数学模型；将管外导热空间非稳态温度场数学模型进行空间分解，获得工况含有单一非齐次依时性温度边界条件的非稳态温度场数学模型；将工况含有单一非齐次依时性温度边界条件的非稳态温度场数学模型进行时间分解，获得工况的单一非齐次单位温度边界条件的非稳态温度场数学模型，并将该模型作为该工况求解非稳态温度场的基础定解问题；对各工况的基础定解问题进行无量纲化处理，获得各工况的无量纲基础定解问题，通过数值计算，求解获得各工况的无量纲基础定解问题的数值解；对各工况的无量纲基础定解问题的数值解，进行数据封装，作为相应工况的代理解，形成温度数据库；通过不同工况下的管道埋深与管道半径的比值区分数据库中的各代理解；当计算某工况的埋地管道外部导热空间非稳态温度场时，从温度数据库中调取该工况对应的代理解，利用该工况的管道外径和管道外部导热空间的固体材料物性参数，将该工况的代理解转换为与该工况的基础定解问题的解；根据该工况的管道外部导热空间的各非齐次依时性温度边界条件，将该工况的基础定解问题的解在时间和空间上进行叠加，获得该工况的埋地管道外部导热空间非稳态温度场的解；其中，利用Duhamel原理，将基础定解问题的解在时间上进行叠加，即将基础定解问题的解与待求非稳态温度场中相应的非齐次依时性温度边界条件进行卷积计算，获得单一非齐次依时性温度边界条件的非稳态温度场的解；利用叠加原理，将各个单一非齐次依时性温度边界条件的非稳态温度场的解在空间上进行叠加，即将各个单一非齐次依时性温度边界条件的非稳态温度场的解进行加和计算，获得埋地管道外部导热空间非稳态温度场的解。

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