多层含水层中同井回灌地下水源热泵特性分析

在适当简化了多层含水层和抽灌同井的基础上，分析了多层含水层中同井回灌地下水源热泵水力和热力特性。随着中间含水层竖向渗透系数的增加，抽、回水口降深绝对值减小，抽水和回灌相对容易；中间弱透水层厚度减小时，抽、回水口降深绝对值有所降低，但降低不明显；抽水流量增加，抽、回水口降深绝对值基本呈线性增加，从而增加抽水和回灌压力。中间弱透水层的存在，显著地降低了抽水温度降，大大增加了含水层热影响范围，即使弱透水层很薄，也能起到很好阻隔作用，在这种条件下井的出水温度对于流量的加大不敏感。因此在抽水和回灌允许的情况下，可以加大抽水流量，使井承担更大的负荷。     

热负荷对同井回灌地下水源热泵的影响

模拟研究了热负荷对同井回灌地下水源热泵抽水和回灌降深、抽水温度和热影响范围的影响。研究发现，随着抽水流量的增加，抽水和回灌降深绝对值增加，抽水温度降低；对于易于出现热贯通的含水层，在条件允许的情况下应采用小抽水温差和大抽水流量。     

承压含水层贮能数学模型研究

本文提出了一个承压含水层中三维对流-热弥散模型。模型的控制方程不仅如通常那样包含对流项和传导项,还包含许多文献中常被忽略的热机械弥散项。模型被用来描述上海的一系列含水层贮能试验,模拟得出的温度与野外资料拟合得非常好(相对误差2.8％-4.5％)。     

土体导热系数温度效应及其预测模型

考虑环境温度变化对土体导热系数的影响,对于地下热工项目的优化设计和安全评价是必要的。利用热探针法测试了不同温度下红黏土、粉土、软土和膨润土的导热系数,分析了土体导热系数的温度效应及其影响因素,建立了考虑导热系数温度效应的加权几何平均模型,并与传统的预测模型进行对比分析。试验结果表明：土体导热系数随温度的增加而增大,其温度效应随干密度的增大而减小,温度对非饱和土体导热系数的影响较大,对于干燥和饱和土体导热系数的影响较微弱。温度对土体导热系数的影响可能取决于水汽潜热传输作用的变化,土中可提供潜热传输的水分和水汽运移通道越多,土体导热系数的温度效应越显著。模型计算结果表明,提出的加权几何平均模型预测性能良好,且较好预测了含水率和干密度对土体导热系数温度效应的影响,而Tarnawski模型、Gori模型、Leong模型预测精度均低于加权几何平均模型。     

未穿透覆盖层的自流井渗流模型与解析解

针对未打穿覆盖层的泉水井抽水引起下卧承压地下水渗流问题建立了数学模型,应用Laplace-Hankel变换及其逆变换求解得到定水头边界条件下承压层水头降的解析解。通过算例分析了承压含水层水头降发展和分布规律以及影响因素,结果表明:阻越流系数对承压含水层的水头降速率和幅度均有明显的影响,阻越流系数越小,承压水头下降的速率和幅度值都越小,且水头降越快达到最大值和稳定流状态;靠近承压含水层顶面水头降最大,随着深度增加而减小,距井越近水头降沿厚度分布越不均匀;承压含水层各向异性对抽水引起的水头降影响较大,K_r/K_v越小承压水头下降的速率和幅度均越大;承压含水层的宽度和厚度均对水头降有很大影响,宽度越大,水头降越明显,而厚度越大,水头降越小。     

抽降承压水引起的地层二维变形解析研究

基于Biot固结控制方程以及完全承压含水层和越流承压含水层中完整井抽水的特点,应用平面应力假设模型,Laplace积分变换技术,求解得到了完全承压含水层及越流承压含水层侧向无限延伸两种情况下,抽降水引起的水位降深解析解,并应用土力学原理,获得了两种条件下的完整井抽水引起地层的二维变形解析解。利用该解析解可以计算在稳定流和非稳定流抽水作用下承压含水层的径向和竖向变形,为准确计算抽灌承压水引起的水位降深及地层沉降提供理论依据。     

循环抽水越流承压含水层水位变化与变形分析

建立了越流承压含水层在循环抽水的地下水运动数学模型,用Heaviside函数性质及Laplace变换求解得该数学模型关于承压含水层水位变化的解析表达式,进而求得承压层压缩变形。通过数学软件Mahtematica对算例进行了计算和分析,结果表明:承压含水层水位恢复存在滞后性,阻越流系数B越小水位恢复的滞后性越小,并且抽水引起的承压含水层水位下降量也越小,因而引起的承压含水层弹性压缩变形也越小;承压含水层以幅值Q0的循环抽水对应的水位降-时间曲线围绕恒定抽水t1Q0/T曲线上下波动,并呈上升趋势;距抽水井越远处的水位受到抽水循环反复作用的影响越不明显,较远处循环抽水水位降深-时间曲线与t1Q0/T曲线重合。     

考虑孔溶液相变的寒区混凝土导热系数计算模型

将寒区混凝土视为多相复合材料，基于比等效导热相等法则建立了能够动态表征饱和度、温度及孔隙分布对混凝土导热系数影响的计算模型，并且将模型计算值与实测值进行了对比分析.结果表明，计算模型有效刻画了正负温交替条件下混凝土孔溶液的相变特征，客观揭示了寒区温度变化过程中混凝土导热系数的演化机理.     

锚栓对被动房外墙主体部位传热系数影响的研究

利用AIRPAK计算流体力学软件,对以200 mm厚钢筋混凝土和200 mm厚加气混凝土砌块为基层墙体的两类围护结构,在保温材料为250 mm厚石墨聚苯板,锚栓数量分别为6个/m~2、 9个/m~2的情况下,进行稳态传热数值模拟。分析得到墙体温度分布与基层墙体材料有关,而与锚栓数量无关;锚栓周围的温度分布与墙体材料温度分布成正相关;锚栓造成的点热桥使得墙体传热量增加,热桥节点对墙体传热量增加的影响随锚栓数量的增加而加大,在锚栓数量分别为6个/m~2和9个/m~2的情况下,以钢筋混凝土和加气混凝土砌块为基层墙体时,锚栓对保温墙体主体部位传热系数影响的修正系数分别为1.049、1.073和1.038、1.057。锚栓对墙体传热量影响的修正系数随着基层墙体材料导热系数增大而增大。     

密度和温度对岩矿棉材料导热系数的影响

采用稳态平板法研究了密度对岩矿棉绝热材料导热系数的影响，结果表明，对于化学组成确定的岩矿棉材料，在一个大气压下，存在着最小导热系数值相对应的最佳密度范围（８０～１００ｋｇ／ｍ３）；指出岩矿棉材料导热系数随着温度的升高而增大，主要是分布在其孔隙中的空气的作用，并给出了岩矿棉材料导热系数与温度之间的关联式     

Phenolic wastewaters purification by thermal parametric pumping: modeling and pilot-scale experiments

Thermal parametric pumping is a cyclic adsorptive process based on periodic changes in the bed temperature simultaneously with flow reversal. This is an innovative technology which may allow removing phenolic compounds from waste solutions to be recovered and recycled. The recovery and/or purification of liquid streams containing phenol and 4-nitrophenol by adsorptive parametric pumping was studied in this work. An automated parametric pumping pilot unit was operated in semi-continuous recuperative mode. The adsorbent used was the polymeric resin Sephabeads SP206 (Mitsubishi Kasei Corporation, Japan) and temperatures of the hot and the cold half-cycles were 333 and 293 K, respectively. Basic data were obtained from batch equilibrium experiments and fixed-bed adsorption. Different experimental conditions were run and two simplified models were used to simulate the results: an equilibrium model and a linear driving force (LDF) model. Experimental and simulated results using the LDF model were in quite good agreement. Purification levels below three orders of magnitude lower than the concentration of the feed solution were obtained for phenol and 4-nitrophenol.     

滑坡体低渗透性含水层的虹吸抽水试验方法

由于抽水泵流量远远大于单孔单位涌水量,因而传统抽水试验在低渗透性含水层中"一抽即干",无法形成稳定流。本文利用小直径塑料管代替抽水泵进行了虹吸抽水试验,先进行了3mm和4mm塑料管对比试验,然后采用4mm塑料管,进行二路、四路、六路组合虹吸抽水试验。试验结果表明,多路塑料管的出水能力与低渗透性含水层涌水量匹配,可以形成达西定律要求的稳定流,适用于裘布依稳定流公式,可以计算出该区的渗透系数和影响半径。该试验为低渗透性含水层滑坡区的水文地质勘查提供了一种新的思路和操作手段。     

黄屯硫铁矿群孔大型抽水试验设计与应用研究

以黄屯硫铁矿水文地质勘探为研究案例,探讨了群孔抽水试验设计的要求与条件,提出了试验成果应用研究的方法及相应推论,认为弥散试验、动水位等深线图及动水位水力坡度可以表征含水层介质的类型、导（阻）水特性,并主要基于群孔抽水试验成果,建立矿区水文地质模型。     

Real-time performance models for photovoltaic water pumping systems

This purpose of this paper is to develop and validate a model to accurately predict the cell temperature of a photovoltaic (PV) module that adapts to various mounting configurations, mounting locations, and climates while only requiring readily available data from the module manufacturer. Results from this model are also compared with results from published cell temperature models. The models were used to predict real-time performance from a PV water pumping systems in the desert of Medenine, south of Tunisia using 60-min intervals of measured performance data during one complete year. Statistical analysis of the predicted results and measured data highlights possible sources of errors and the limitations and/or adequacy of existing models, to describe the temperature and efficiency of PV-cells and consequently, the accuracy of performance of PV water pumping systems’ prediction models.     

地源热泵系统工作井优化布设地下水热量运移模拟

针对地源热泵空调系统工作井优化布设问题,通过建立理想的＂对井抽-灌＂概念及数学模型,模拟拟建地下水源热泵系统特定水流及热源条件下抽水、回灌井不同间距夏季运行期间地下水热量运移过程,为抽、灌井合理间距确定等实际应用提供理论参考和依据。根据数值模拟结果,抽、灌井不同井间距对该热泵系统夏季运行期间地下水热量运移过程影响显著;...     

含水层和上覆弱透水层水文地质参数的计算方法

本文建立非线性回归方法与地下水三维数值模型———MODFLOW相结合的优化模型 ,利用含水层抽水试验资料确定含水层水平渗透系数Kr 和储存率Ss,以及上覆弱透水层垂直渗透系数Ka 和给水度Sy。通过 2个示例分析模型计算过程 ,结果表明 ,该模型不仅能有效地确定这些水文地质参数 ,而且可以给出计算参数的误差范围和参数之间的相关程度     

双层含水层抽水引起地面沉降计算模型及沉降量预测

以某商品房住宅小区基坑开挖降水施工引起的地面沉降为实例,建立双层含水层抽水引起的地面沉降量预测数学模型,并用此模型计算的地面沉降量与实际沉降量较为接近,验证该计算模型可行,并可预测不同降深可能引起的地面沉降量。