U型垂直埋管式土壤源热泵埋管周围温度场的理论研究

应用有限元法对土壤热源地下U型垂直埋管周围土壤的非稳态温度场进行了数值模拟，其结果与实验测试值吻合良好，根据数值模拟计算程序可给出U型垂直埋管向地下放热量与埋管的埋深及埋管的热作用半径的对应关系，为U型垂直管埋深、数量及间距的设计提供了参考依据。     

竖直双U型地埋管传热特性研究

为探究U型地源热泵系统运行过程中土壤温度变化特性,以竖直U型地埋管周围土壤为研究对象,基于有限元分析法建立三维非稳态传热物理模型.研究表明,地埋管周围土壤温度和单位井深换热量均随热泵运行时间增加而增加且趋于稳定;在其他条件不变的情况下双U型地埋管换热量为28.26W/m,单U型地埋管换热量为26.38W/m;流体进口流速和土壤温度梯度对单位井深换热量影响很小;流体进口温度和回填材料对土壤温度和单位井深换热量的影响较大;热泵蓄热-恢复和取热-恢复工况下,土壤温度恢复效果随径向距离及恢复时间增加而增加,土壤导热系数越大恢复的程度越接近土壤初始温度值.     

地源热泵双U型地埋热交换器的热分析

利用双U型地埋管换热器,地源热泵可实现地热供暖和土壤储存太阳能的同时进行.本文针对地源热泵平行布置的双U型换热器进行了热分析.对比不同运行工况及布置形式,通过对比之后可以得出引入回热之后,热泵循环U型管出口水的温度升高3～4℃.此外,回热循环位于外侧时,土壤中回热量相对较多.文中结果与已有的实验符合较好,所得结果可为地源热泵双U型地埋热交换器的推广和应用提供指导.     

垂直U型埋管换热器全年试验分析及模拟

通过分析,建立了120 m深垂直U型埋管换热器及土壤温度场的数学模型,并就典型气候条件下换热器的换热性能及周围土壤温度场的变化情况进行了实测分析及数值模拟,为夏热冬冷地区地埋管换热器系统的设计、施工提供一定参考。     

土壤源热泵U型埋管换热器三维非稳态模拟研究

本文通过运用FLUENT前处理软件GAMBIT,建立土壤源热泵地下U型埋管换热器的三维非稳态模型,先进行稳态模拟,收敛后进行三维非稳态研究,模拟土壤源热泵长期运行地下埋管换热器的换热情况。     

土壤源热泵U型埋管换热器冻结取热过程的模拟研究

本文针对严寒地区地下土壤温度低和供暖负荷大的特点,提出了利用土壤相变来进行取热的方法,建立了土壤源热泵U型埋管换热器周围土壤的二维非稳态传热模型,使用显热容法求解了土壤相变问题.对长春地区的模拟结果表明:系统取热功率为21.82 W/m;运行39 d时埋管出水温度降低到0℃以下;运行80 d以后内、外层埋管出水温度出现差值;采暖期结束时外层埋管周围土壤未发生冻结,当内层埋管半径为0.2 m时,土壤冻结深度达到了8.6 m.     

土壤源热泵竖直U型埋管换热器冬季性能测试

对土壤源热泵竖直 U 型埋管换热器进行了冬季性能测试。循环水质量流量分别取4.0、3.5、3.0 t/h 各运行5 d,测量与埋管井不同距离的3口测温井的土壤温度。在以埋管井为圆心的作用半径中,距埋管井较近的测温井土壤温度受到埋管井温度变化的影响较大;反之,受埋管井温度变化的影响较小。随着室外温度下降,虽然埋管换热器循环水质量流量减小,但土壤温度还是有所下降。热泵机组平均制热性能系数、单位井深热流量随着埋管换热器循环水质量流量的下降有所下降。     

珠三角地区U型地埋管换热器土壤温度场的数值模拟

建立了与实际U型地埋管换热器及管群(2×2)相一致的三维传热模型,在验证模型准确性以后重点分析了地埋管换热器及管群(2×2)周围土壤温度场在水平和竖直方向的分布规律,模拟出了连续运行后的土壤温度及循环水出口温度;对比了各部分传热热阻,其中土壤的传热热阻对模型的整个换热过程影响最大;而管壁的传热热阻最小。研究结果为在珠三角地区因地制宜地应用和推广土壤源热泵技术提供了相关的参考依据。     

U型埋管换热器换热性能的解析解法

以钻孔壁为界,将U型埋管的换热区域划分为内外两个部分。对于钻孔外的土壤部分,通过圆柱热源模型建立了非稳态分析解模型;对于钻孔内部,考虑到流体温度的沿程变化以及两管之间的热干扰,利用能量平衡原理建立了稳态分析解模型。内外两部分之间通过钻孔壁温耦合连接。     

能源桩温度分布的试验与数值研究

对能源桩换热过程中的温度分布的研究,是分析应力-温度耦合作用下桩身受力与变形行为的前提。首先总结了实测能源桩的温度分布规律,针对信阳螺旋埋管桩的TRT测试进行数值模拟,进出口水温、桩截面温度以及岩土温度的模拟结果均与试验数据相符,验证了模型的合理性。并对恒定加热功率工况下,岩土热导率、加热时长、埋管形式及桩径对能源桩温度分布的影响进行了模拟分析。结果表明,在70W/m的加热功率下对信阳测试桩加热7d后,周围岩土的热导率每减小0.3W/(m·K),桩身温度会整体增大约0.7℃,桩直径每增大200mm,桩身温度会整体减小约1℃; 螺旋埋管与U形埋管的桩相比,桩身平均温度较高,截面温度分布较均匀。     

混凝土楼板及地砖组合体温度效应分析

用ANSYS8.1结构分析有限元软件,建立了混凝土楼板及地砖组合体的有限元二维模型,并考虑不同长度的影响,计算在夏季和冬季正常室内开启空调温度工况下楼板(包括上层地砖)的整体温度场,并分析计算了相应的温度应力分布,为以后具体构件的温度设计提供了参考。     

天津港高桩码头结构与岸坡耦合有限元分析

结合码头概况,通过建立码头结构与岸坡耦合的有限元模型,探究天津港高桩码头岸坡变形的规律,分析了导致岸坡变形的主要因素,并对岸坡变形对码头结构的影响进行了考察,以供相关工程参考。     

深层搅拌桩在碎石桩复合地基中补强的应用

结合实际工程,介绍了运城市某中办公楼碎石桩复合地基处理失效的原因及补偿措施。并就补强方案的选择,深层搅拌施工参数的确定,施工要点及效果检验作了详细叙述,提出了深层搅拌粉喷桩做为补强桩可有效地提高碎石桩复合地基的承载力,同时也阐明浆喷桩在其补强中失效的原因。     

砂灰桩地基处理施工

针对砂灰桩地基处理施工,从工艺原理、适用范围、工艺及参数、材料要求、成孔布置等几方面进行了详细的论述,系统地分析了砂灰桩以其质量可靠、造价低、进度快、经济效益显著、噪音小等特点,广泛应用于工业与民用建筑、公路与铁路路基等工程的地基加固,是一种新型的地基处理方法。     

一种新型海洋温差能海水淡化装置

水源与能源是现代社会发展必不可少的两种重要资源.地球上最充足的水资源是海水,海水淡化技术已是解决全球淡水资源危机的重要途径,而在能源日趋紧张的将来,开发利用新能源将倍加受人瞩目.介绍了海洋温差能的发展及主要海水淡化技术,提出了一种利用可再生能源——海洋温差能进行海水淡化的新型海水淡化装置,给出了海水淡化系统的系统图.     

置换通风系统室内温度分布的实验研究

实验研究了置换通风系统送风参数和环境参数对室内温度场分布特性的影响.测量了不同送风量、送风温度和夹层空气温度下室内不同测点及人体不同部位上的竖直温度分布,并将实验值与CFD模拟结果进行比较,结果表明二者吻合较好.不同参数条件下的实验结果表明,随着送风量的增大,热分层高度相应提高,但送风量达到一定值后,其对竖直温度梯度的影响明显减小;送风温度的变化只对室内整体温度产生影响,而几乎不影响室内温度梯度;夹层空气温度的升高对室内下部温度影响不大,而上部区域温度升高明显.     

Investigation of groundwater flow and saturated multi-layer soil on the ground temperature response of an energy pile through thermal response and recovery testing

Thermal response testing (TRT) and thermal recovery testing were conducted on a full-scale precast energy pile installed in saturated multi-layer soils to investigate the thermal response on the pile and soils. The thermal and physical properties of the soil were assessed through laboratory testing and compared to the estimated properties from the thermal response and thermal recovery tests through use of the finite cylinder source (FCS) method and the moving infinite line source (MILS) method. The MILS method was used to assess Darcy’s velocity through thermal recovery testing at 13 m depth within the pile, eliminating the influence of ambient temperature and potential heat input from the TRT Unit. The ground temperature response was monitored parallel and perpendicular to groundwater flow in three locations during heating input and subsequent recovery, while the pile temperature distribution was monitored within the embedded U-loops. The results showed that thermal conductivity estimates were consistently higher from TRT results when compared to laboratory results, and application of the MILS method recorded values greater than the FCS method, particularly in thermal recovery. The MILS was shown to accurately predict Darcy’s velocity through thermal recovery testing, recording a value within the range estimated through laboratory testing. Furthermore, the ground temperature response displayed significant influence of the various soil layers through a temperature curvature with depth developing over time.     

深层水泥搅拌桩水泥土试验浅析

深层水泥搅拌桩工艺作为软土地基处理的主要方法之一应用很广,结合工程实际操作过程中遇到的一些问题,对设计及施工过程中的水泥土室内试验及野外试验做了简要介绍和分析,从而改善水泥土性能,提高抗压强度。     

二灰桩在公路工程软弱地基处理中的应用

阐述二灰桩法处理软土地基的强度形成机理,简单介绍了二灰桩法的施工工艺,并结合工程实例来说明二灰桩法处理软土地基的经济性和可行性。