1. 研究目的与意义
在教师指导下独立完成毕业设计，学习、掌握和提高综合应用所学理论知识进行分析问题和解决实际问题的能力，熟悉人工冻结温度场计算的基本方法，从而获得人工冻结工程设计与研究的基本训练。
学习利用Matlab中的pde工具箱求求解普通的导热问题，并进行不同冷源分布影响的温度场比较研究，同时，为国内相似地层类似工程的设计、施工提供很好的借鉴，为以后的工作锦上添花。
2. 国内外研究现状分析
国内方面，熊静等利用 matlab pde 工具箱求解了一个无内热源无限平壁在外热源下的非稳定导热问题;徐梓斌等通过坐标转换将三维导热问题转化为二维导热问题,利用 matlab pde 工具箱解决了一个短圆柱钢锭置于加热炉中的三维瞬态非稳定热传导问题；林璋璋，杨俊杰等以三排冻结管为研究对象，运用了有限元模拟各冻结管之间的关联，的处理相应的回归方程。
国外方面，德国研究专家p.jordan以深井井筒为研究对象，对井筒所在黏土层的温度场进行了数值模拟，取模拟结果和现场实测温度值比较，两者差值不大，此次试验所研究的是单排冻结管而没有研究双排，这是整个实验的局限性；1980年，hpoke,sw以一个工程实例为研究对象，在此基础上建立了一个冻胀模型此模型充分考虑的外荷载作用。
可以看出，虽然有很多的研究成果，但仍然存在计算温度没有统一公式的问题，给予工程模型试验的变化过大，因此可温度场以后发展趋势势必是工程测量和数值模拟研究相结合
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：本论文主要开展人工冻结温度场的相关计算与研究工作。
通过对人工冻结温度场的实测和数值模拟，结合使用pde工具箱求解导热问题的一般方法，通过对模型边界及热传导条件的合理假设，将单管导热热传导问题转化为二维热传导问题，结合简单冷热源引起的温度场求解。
研究不同初值时的收敛快慢，分析上下边界的热流对温度场分布的影响规律。
4. 研究创新点
Matlab作为一种比较新型的科研方法，用来研究人工冻结温度场，能得到比实际实验更切合理论性的结果，深入的学习到在理想条件下人工冻结温度场的变化和影响规律。
