大口径预制直埋供热管摩擦系数的实验研究

为了满足集中供热对大口径预制保温管直埋敷设设计的需要,针对DN800、DN700、DN600三种规格的硬质聚氨酯保温、外护高密度聚乙稀保护壳的供热直埋管道进行了实验研究。通过对施工变量、运行变量的工程测量及计算得到三种规格的预制直埋供热管道与回填砂的摩擦系数样本值。按极大似然法原理计算出三种规格的预制直埋供热管和回填砂的摩擦系数以及样本方差的估计值,并按照摩擦系数和样本方差的估计值进行了摩擦系数的区间估计。分别给出了置信度为95%、99%下摩擦系数的置信区间。DN800、DN700、DN600等规格的摩擦系数极大似然估计值依次为0.31、0.28、0.24;置信区间依次为0.24～0.38、0.23～0.33、0.22～0.26。计算数据可供集中供热管道工程直埋敷设设计选用。     

直埋热水供热管道摩擦力计算探讨

根据CJJ／T81-98《城镇直埋供热管道工程技术规程》,给出单位长度直埋供热管道与土壤之间摩擦力的计算式。针对大管径（大于DN500mm）管道,对计算式中,直埋供热管道外壳与土壤间的摩擦系数、管顶覆土深度的取值进行了探讨。结合实际工程,对以上两个参数取值,对DN800mm管段进行设计计算,运行效果良好,降低了固定支座造价。     

基于城市直埋式供热管道的可靠性验算

可靠性验算是城市直埋式供热管道的设计和运行管理的重要环节,为了保证直埋式供热管道在一定运行条件下和在规定的时间内安全可靠地运行,本文通过对城市直埋式供热管道的安装技术的介绍,分析了城市直埋供热管道可靠性验算中有关可靠性指标和相关参数,提出了城市直埋式供热管道可靠性验算的方法。利用可靠性设计方法和相应的理论公式,对城市直埋供热管道进行了可靠性验算。研究结果表明：通过管道壁厚和屈服温差两大指标对供热管道的可靠性进行验算,可以明确满足可靠性前提下的最小壁厚值及屈服温差下限,极大地提高了工程质量。     

L形直埋弯头应力计算实验研究

为使有限元法准确用于直埋供热管道L形弯头的应力计算,直埋敷设了DN800预制保温管实验台,测试了5种供水温度下L形弯头的应变,将实验应变值与有限元解进行对比分析,验证了有限元模型及其边界条件的正确性。这种经过实验验证的有限元法可准确用于小于弹性臂长的DN600~DN1200直埋供热L形弯头的应力计算。     

大管径直埋供热管道的工作状态及安全性研究

基于强度理论和弹性稳定理论,给出了不同压力等级、壁厚、公称管径为500～1400mm的直埋热水供热管道局部稳定控制循环温差、最大允许循环温差和屈服温差曲线,建立了管道工作状态分区图,对各区域管道的最大允许安装长度和弹、塑性工作状态进行了研究。提出了在防止大管径直埋供热管道产生局部屈曲的前提下,增大管道最大允许安装长度的措施。     

温度应力作用下直埋供热管道非线性屈曲分析

直埋供热管道在温度应力作用下的屈曲变形是管道设计的一个重要问题。应用有限元软件ANSYS,建立三维管土相互作用的有限元模型,模拟出温度应力作用下管道非线性屈曲变形过程。对不同的管道埋深、管径、管土摩擦系数以及初始缺陷等影响因素进行参数化分析,得出了不同因素影响下管道的临界屈曲温差和屈曲变形规律。结论表明在初始缺陷小,埋深大,管径大等情况下直埋供热管道具有较强的整体稳定性。     

供热管道直埋敷设的计算与设计

介绍了直埋供热管道技术的发展，给出了直埋供热管道的热力计算，设计要点及直埋管道保温结构的做法。     

直埋供热管道L型管段的热补偿及强度验算

在对直埋供热管道Ｌ型管段进行应力分析的基础上，本文对不同条件下无补偿直埋Ｌ型管段的允许温差作了系统的计算，并由此对进埋供热管道的敷设方法提出了设计建议。     

大管径直埋热水管道直管段的设计计算

直埋敷设方式因其无可替代的诸多优势,已在我国城市热水管网上广泛使用.目前,设计人员一般依据《城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T 81-98》来进行直埋管道的工程设计,该技术规程的适用范围是:供热介质温度小于或等于150℃、公称直径小于或等于DN500的钢制内管的预制保温直埋热水管道.由于管径大于DN500的供热直埋管道的大量出现,很多设计人员尝试突破《规程CJJ/T 81-98》设计大管径直埋管道.笔者结合工程实例介绍了突破《规程CJJ/T81-98》采用的大管径直埋热水管道直管段的设计计算方法.通过计算分析得出结论:在进行大管径直埋管道设计时,对于直管段中锚固段存在性的判定,锚固段安定性的判定,锚固段纵向稳定定性的判定,过渡段最大长度,过渡段内任一点的计算位移均可沿用《城镇直埋供热管道工程技术规程CJJ/T 81-98》;但对于锚固段仅按《规程CJJ/T 81-98》的验算是不够的,需要增加局部稳定性验算,而且这一步的验算是必须的,它将影响到设计方案的安全性和经济性.     

基于DN1 200直埋供热管道预热温度的研究

结合相关规范要求,对DN1 200直埋供热管道的预热温度进行了研究,并以具体工程为例,对供热管网运行时的泊松力、应力中温、预热下限温度进行了计算分析,通过计算结果得出了一些有价值的结论。     

大管径热水供热管道直埋设计的探讨

介绍了直埋热水管道应力分析理论。从管道的屈服温差、单位长度摩擦力、直管段锚固段的强度、钢管椭圆化变形、水平转角管段的应力、疲劳破坏、局部屈曲、聚氨酯泡沫塑料保温层的剪切强度的设计计算分析了大管径热水管道直埋设计中的主要问题。     

直埋热水管网检测技术研究

准确、可靠的检测技术是城市热网优化及保温工程改造的前提和依据,通过对天津市某小区直埋热水管网进行的散热损失检测,详细地介绍了有关温差法及表面温度的测试原理及计算公式.为今后城市直埋热水管网进行准确、可靠的检测提供实践经验和数据依据.     

地埋管地源热泵制热性能测试与分析

理论分析地埋管地源热泵相比空气源热泵的节能率。结合工程实例,对地埋管地源热泵地埋管换热器进出水温度、冷凝器进出水温度、热泵机组日能效比、供暖期能效比进行了实测计算。在测试期,地埋管换热器进出水温度、冷凝器进出水温度均在正常范围内波动。日能效比基本不随室外温度的变化而波动,说明热泵机组的制热性能比较稳定。供暖期能效比为3.05,说明该项目地源热泵的制热性能比较理想。     

谈供热直埋热水管道保温计算

依据CJJ/T 81-2013城镇供热直埋热水管道技术规程行业标准,对增加的供热直埋热水管道的保温计算进行了研究,分析了保温层厚度、埋深、供回水温度以及管间距对管道热损失的影响,其对经济保温厚度的确定有重要的参考价值。     

水平地埋管冬季土壤温度场及换热性能研究

以土壤源热泵水平地埋管为研究对象,建立了水平地埋管的二维数学模型,采用边界离散、保形变换方法对模型进行求解,采用VB编制了水平地埋管及其周围土壤温度场计算软件。运用模型和软件,模拟冬季工况下,水平地埋管及其周围土壤温度场和热流量分布情况。冬季水平地埋管周围土壤温度纵向呈不对称单峰状分布,横向呈完全对称的单峰状分布。地埋管外土壤沿与地埋管同圆心的圆周上温度呈正弦曲线分布。随着位置远离地埋管,土壤温度变化幅度减小。地埋管上部热流量较高,下部热流量较低。给定工况下水平地埋管单位管长换热量模拟值与实验值比较,误差为6.2%,可靠性较高。     

渗流条件下地埋管换热器传热特性研究

基于有渗流工况下地埋管管群的有限长线热源模型,通过Matlab软件模拟计算了深度为50 m平面处的地下温度场,根据地下温度场的温度分布,分析了布管方式,运行年限,孔隙率对地埋管管群传热效果的影响。研究表明:在物性参数,地埋管布管区域及地埋管总数不变的情况下,将地埋管等间距布置在布管区域内最有利于地源热泵系统的运行。地埋管布管区域冷热量累积效应在初始阶段较为明显,随着运行年限的增加,冷热量累积将在某一时刻达到动态平衡,此后将不随时间的增加而继续累积。对于冬夏季冷热负荷不平衡地区,孔隙率越大的区域越有利于地源热泵系统的运行。     

客运专线预制箱梁摩阻试验程序与计算

从客运专线预制箱梁摩阻试验的必要性出发,就预制箱梁预应力孔道摩阻与喇叭口摩阻测试方案作了研究,给出了管道摩阻损失的计算公式,并总结了控制摩阻损失的施工要点,旨在指导工程实践。     

单U形地埋管换热特性及热作用半径数值分析

针对影响U形地埋管换热能力及热作用半径的典型因素,采用模拟分析,得到了不同入口水温、管内流量、回填料导热系数、岩土体导热系数、体积热容条件下,埋管单位井深换热量和平均热作用半径随之变化的规律。结果表明:地埋管的换热量与入口温度、岩土体导热系数及单位体积热容呈线性变化,与入口流量和回填料导热系数呈指数形式变化,通过拟合分析出单位井深地埋管日平均换热量与五个因素的回归方程;在热物性参数中热扩散系数对地埋管的平均热作用半径影响最显著。