安全验证
。 , C《.3  岩》土热响应试验方法】 — C.3.1 】 测试仪器的摆放】应尽可能地靠近测试!孔摆:放,地点应平整便于有】关,。人员进行操作—同时:减少水平连接管【段的:长度以及连接—过程:。中,的弯头?、变径减《。少传热损失 !   《  在测试现场应】搭设防护措施防止测!试设:备受日晒雨淋的影】响造:成,。测试:元,件的损坏影》响测试?。结果 ?  —   ?岩土热物性参数【作为一种热物理性质!无论对其《进行放?热,还是取?热试验其数据—处理过程《基本相?同因此?本规:范中只要求》采用向岩《土施加一定加热功率!的方式来进行热响】应试验 !    现》有的主要计算方法】是利:。用反算法推导出岩土!热物性参数其方【法是从?计算机中取出试验】测试结果将其—与,软件模拟的结果【进行对比使》得方差和取得最【小值时?通过:传热:模型调整后的—热物性参数即是【所求结?果其中?。Tcal,i—为第i时刻由模型】。计,算出的埋管》内流体的平均温度】;Texp》。,i为第i时—刻实际测量》的埋:管中流?体的平均温》度;N为试验测量】的,数,据的组数也可—将试验?。数据直接输入—专业的地源》热泵岩土热物性【。测试软件通过—计,算分析得到当—。地,岩土的热物性参数 !     !以下给出一种适【用于单U形竖—直地埋管《换热器的分析方法以!供参考 】。  :   地埋管换热】器与周?围岩土的换热可分为!钻孔内传热过程和】钻孔外传热过程相】。比钻孔外钻》孔内的几《何,尺,寸和热容量》。均,。很小可?以很快?达到一个温度变【化相对比较》平稳的阶段因此埋管!与钻孔内的换热【过程可?。近似为稳态换热过】程埋管中循环介质】温度沿?。流程不断变化—循环介质平均温【度可认为是埋—管出入口温度的平】均值钻孔外可—视为无限大空间地下!岩,土的初始温度均匀其!传热过程可认为【是线热源或柱热源在!。无限大介质中的【非稳态传热过—程在定加热功—率的条件《下 :     !1  钻孔》内传热过《程,及热阻 】     钻孔内两!根埋管单《位长:度的热流密度—分别为?q1和q2根据线性!叠加:原理有 】  】   式中》 ,Tf1T《f2分别为两根埋】管内流?体温度(℃); 】   【   ?    《Tb钻孔壁》温度(℃); ! :  :   ?  :   R1R2分别!看作是两根管子独】立存:在时与?钻,。孔壁之?间的热?阻(:m·:K/W); 【 :  ?  :   ?   R12两根管!子之间的热阻(m】。·K/W) 】  《   在工程中可以!近似认?为两根管子是对称】分布:在钻孔内部的—其中心距《为D因此有 —。 】 , 其中埋》管管壁的导热—。热阻Rp和管壁与循!环介质对流换—热热阻Rf》分别为 — !    式中— di埋管内径【(m:); 】 ,     》   do埋—管外径(m》); ?。 ,   —。 ,   ?   db钻孔直径!(m)?; —         !。 λp埋管管壁【导热系数[W/【(m·K《)]:; 《。    — ,  :   λ《b钻孔回填》材料导热系数[W】/(:m·K)]; !  《 ,  :。 ,  :  λs埋管—。。周围岩土的》导热系数[W/(m!·K:),]; ? : ,     —。     》K循环介质与—U形:管内壁的对流换热】系数:[W/(m2·K)!] ?。 !     》式中 ?cs埋管周围岩土的!平均比热容》[J/?(kg?。·℃)]; 【 :     —  :   T《孔周围岩土温度【(℃) 《  —       【 Tff无穷远处土!壤温:度,(℃); 】  ?        】。ρs岩土周围岩土】的平均密度》(k:g/m3);—  【     》   τ时间(s】) :   【 , 由上?。述方程可求得τ【。。时刻钻孔周围—土壤的温度分布其公!式,非常复杂求值—。十分困难《需要采?取近似计算 —   【 , 当加热时》间,较短时?柱热源和线热源【模型:的,计算结果有》显著差别;而—当加:热,。。时间较长时两—模型计?算,结果的?相对误差《逐渐减小而》且时间?越长差?别越小?一般国内外通过实验!推导钻孔传热—性能及热物性所采】用的普遍模型—是线:热源模型的结论【当时间较长时—线热源模型的钻孔】壁温度为 》 《  】   式(》14)和《式,(20?)构成了《埋管内循《环介质与《周围岩土的换热方程!式(20)有两【个未知参《数周围岩《土导热系数λs和】容积比热容ρscs!利用该式可》以求:得上述两个未知参】数 《 C.3—。.2  测试孔【的深:度相比实《际的用孔过大或过】小都不足以反—映真实的《岩土热物性》。。参数;如《果测试孔与实际的用!孔相差过大应当【按照实际用孔的【要求制作测试—孔,;或将制成》的,实,际用孔作为测试【孔进行测试 】 C.3.3 ! ,通过近年《来对多个岩》土热响应试验的总】结由于地《质条件的差异性【以及测试孔的成孔】。工艺不同、深度不一!测试孔恢复至岩土初!始温:度,时所需时间》也不一致通常在【48h后测》。试埋管的状态—基本稳定;》但对于采用水泥基料!作为回填材料的由于!水泥在失《水的过程《中会出现《缓慢的放热因此对】于使用水泥基—料作回填材料的【测试:孔测试孔应放置足】。。够的时间(宜—为10d以上—)以保证测试孔内】。岩土温度恢复—至与周围岩土初始】平均温度一致;此】外测试孔成孔完毕后!要,求将测试孔放—置48h以上—。。也是为了《使回填料在钻—孔内充分地沉—淀,密实 C!.3.4 》 随着岩《土深度以及》岩土性质的不—同各个深度的岩土】初始温度也会有所】不同待钻孔》结束钻孔内岩—土温度恢复至岩土初!始温度后可采—用在:钻孔内不同深度【分别埋设温》。。度传感器(如铂电】阻温:度探头)或》向测试?孔内注满《水,的PE管中插—入,温度传感器的方【法获得?岩土:初始的?温度分?布 《。 :。 C.3.》5 : 岩:土热响应试》验是一个对》。岩土缓慢加热直【至达到传热平衡的测!试过程因此》。需要有足够的时间来!保证:这一过程的充分【进行在试《验,过程中如果》。要,改变:。加热:功率则需要停止【试验待测试孔内【温度恢复至与岩土】的初:始平均温度一致时】才能:再进行岩土热—响应试验 》 , ,     对】于采用加《热,功率:的测:试加热功率大小的】设定应使《换热:流,体与岩土保持有一】定的温差《在地埋管换热器的出!口,温度稳定后其温【度宜高于岩土初始平!均温度5℃以上如果!不能保持一定的温】。差试验过程就会变】得缓慢?影响:试验结果不利于计】算,导出岩土热物性【参数 【     》地埋管?换热:器出口温度稳定【是指在不少于1【。2h的时《间内其?温度的波动小于1】℃, C【.3.6 》 为:有效测定项目所在】地岩土热物性参【数应在测试》开始前对流量进行】。合理:化设置地埋管换热】器内流速应能保证】流体始终处于—紊,流状态?流速的大小可视管】径、测试《现场情况进》行设定但不应—低于0.2m/s】 :