《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；！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： Tf1Tf2【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)】]； 【。。 ，   ？      λb】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／(《m，2·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(—℃) —  ？   ？     Tf【f无：穷远处土壤温度【(℃)？； ：    】      ρs】岩土周？围岩土的平均密度】(kg／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4—8h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12h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 ？