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Tca》l,i为第i时【刻由模？。型计算出的埋管内】流体的平《。均温：度；Te《xp,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 】Tf1Tf2—。分，别为两根埋管内流】体温度？。(℃)； — ，      】。。    《Tb钻孔壁温—度(℃)； 】    — ，     R1【R2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？)； ？ ，     】     λ—p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／m？3)； 】        】  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，。λ，s和容积比热容ρs！c，s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10《d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12》h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 ！ ，