近日,管理工程学院周祥运博士以第一作者,联合上海大学许迅博士、孙德安教授、宁波大学高游教授以及浙江理工大学闻敏杰教授,在国际权威期刊《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》发表题为“Analytical solution for heat conduction in multi-layered geomaterials with thermal resistance: A case study of nuclear waste repository”的研究论文,该期刊是中科院一区TOP期刊以及中国科技期刊卓越行动计划领军期刊,2026年JCR影响因子10.8。

多层岩土材料中的热传导是高放废物深地质处置库、能源桩、废弃油井等各类工程应用中普遍存在的现象,相邻岩土材料间的非完全接触会阻碍界面处的热量传递,该现象被称为界面热阻效应。在此背景下,该文研究建立了考虑界面热阻的多层岩土材料瞬态热传导二维轴对称数学模型;采用格林函数方法对该热传导系统进行解析求解,得到闭式解析解,可对全时空坐标下的温度演化过程实现连续尺度表征。通过三层岩土材料数值模型与双层岩土材料基准模型试验,验证了该解析解的正确性。最后将解析解应用于含界面热阻的三层、四层屏障体系高放废物深地质处置库的温度演化模拟。相关成果可为核废料深地质处置库、能源桩等涉及多层地下介质的能源工程提供精准高效的温度场预测方法,为其屏障体系热性能评估、热安全设计及管控提供可靠的理论支撑。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2025.10.051