基于表皮效应的单井循环地下换热系统地下水渗流方程的统一分析

单井循环地下换热系统有循环单井、抽灌同井和填砾抽灌同井3种形式。由于上述3种热源井结构不同,导致地下水渗流数学模型繁多、复杂,并且缺乏统一的理论公式,难以应用于实际工程。为解决上述问题,文章利用表皮效应对渗透系数进行统一,获得3种热源井井壁处渗透系数转换关系式。文章以填砾抽灌同井为例,建立地下水渗流方程和边界条件,推导降深方程,并利用渗透系数转换关系式得到其它热源井的降深方程。研究结果表明:填砾抽灌同井地下水渗流方程的解析解与数值解之间的平均误差为2.0%;填砾抽灌同井地下水渗流方程可以解决填砾抽灌同井影响下的稳态、无越流承压含水层的地下水流动问题,并为实际工程应用提供理论基础。     

地下水源热泵不同布井模式下地下温度场变化模拟分析

针对地下水源热泵抽水井与回灌井布局模式对地下温度场的影响,通过建立地下水流与温度的耦合模型,从抽灌井布置间距及抽灌井数量角度模拟分析了不同布井模式下地下水温度的变化趋势和热贯通发生的基本特性。结果表明,同类井间距对热贯通影响不显著,抽灌井间距对抽水温度及热贯通时间影响较大;从热贯通发生时间来看,抽灌井数量越多热贯通发生的时间越延迟,但从温度偏离度角度分析,系统长期运行后抽灌井数量对抽水温度偏离度影响不显著。     

热泵型空调器工质循环量动态控制的节电研究

分析了热泵型空调器变环境参数运行时定充灌量对工况、对系统性能影响的原因，提出了相应的改进措施。理论分析表明，该措施可行可靠，能保证系统在任何工况时都有最佳的充灌量或准最佳充灌量，对提高蒸发器、冷凝器和压缩机的效率及系统的ＣＯＰ有重要意义     

井对间距与含水层采能区温度场的演化关系

抽、灌井对之间的距离是地下水源热泵采能工程设计中的重要参数之一。该文应用数值模拟的方法对不同井对间距条件下地下含水层采能区温度场的演化进行了定量模拟,并对地温场的演化规律与井对距离之间的关系进行了理论分析。研究结果表明,抽、灌井对距离越大,抽水井温度变化速度越迟缓,且温度变幅越小。其原因是:井对距离越大,渗流区水动力影响范围越大,抽、灌区等效渗流速度越小,回灌水向抽水井运动过程中散热(吸热)越充分。     

内镶贴片式滴灌带抗堵性能影响因素试验研究

为研究内镶贴片式滴灌带的抗堵性能,以节水灌溉工程中常用的NFD16×300-1.38-0.18滴灌带为研究对象,分析工作压力、水质(含砂率、矿化度)和轮灌间隔时间等因素对滴灌带堵塞程度的影响。试验表明,工作压力与堵塞率呈负相关性,含砂率和轮灌间隔时间与堵塞率均呈正相关性,矿化度与堵塞率相关性不明显。分别对灌溉水含砂率与压力、灌溉水含砂率与轮灌间隔时间、灌溉水矿化度与轮灌间隔时间进行方差分析,结果表明灌溉水含砂率对堵塞率的影响最大,工作压力、轮灌间隔时间次之,灌溉水矿化度对堵塞影响最小;建立的工作压力和灌溉水含砂率对滴灌带堵塞率的回归方程为农业节水灌溉提供了理论依据。     

地源热泵系统工作井优化布设地下水热量运移模拟

以某拟建地下水源热泵系统为例,针对地缘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,模拟了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.数值模拟结果表明,抽、灌井不同井间距对热泵系统夏季运行期间地下水热量运移过程影响显著,该方法为优化布设抽、灌井的合理间距提供了实现热泵系统良好运行的理论依据.     

一种振荡热管换热器热性能的研究

设计了一种振荡热管换热器,将其内插于太阳能集热器中,应用于蓄能型内插热管式太阳能热水系统,根据太阳辐射强度切换工作模型,可实现对太阳能的分季节最大化利用。搭建了蓄能型振荡热管换热器性能试验台,对充灌工质分别为R134a、乙醇/水、丙酮/水的振荡热管换热器在不同加热功率下启动时间、水侧温升和热阻等性能进行研究。结果表明:无论振荡热管换热器内充灌哪种工质,热管的启动时间都随着加热功率的增大而减小;相似环境温度下,充灌不同工质的振荡热管换热器的热阻都随着加热功率的增大而减小;在相同的环境温度下,充灌不同工质的振荡热管换热器的循环水温都会随着加热功率的增大而升高,充灌R134a的振荡热管换热器的循环水温增幅最大。     

地下水源热泵采能区水热耦合模型研究

为合理安排地下水源热泵系统的抽灌井布局,利用地下水数值模拟方法,通过Visual MODFLOW软件中的SEAWATV4热运移模块,概化地下水温度场运移过程,建立了符合研究区域水文地质特征的水热耦合数值模型,采用不同的变量对合理井距离进行模拟研究,模拟得出在水温变幅不超过2 ℃的前提下,抽灌量300、800、1 500、2 500 m3/d的合理井距分别为26.5、53.0、80.0、106.0 m,可知温度场的变化范围受井距和抽灌量影响明显并呈一定规律性,应根据水源热泵系统不同的抽灌量要求确定合理的抽灌井距离。     

沼液防治棉花枯萎病技术的研究

本文介绍应用沼液浸种、灌棉蔸防治棉花枯萎病。结果表明,沼液对棉枯萎病菌有一定抑制作用,一般用沼液浸种24小时,亩用5 000～7 750kg分次灌棉蔸,其防效第1年50％左右,连续使用2年防效为56％左右,连续使用3年防效为70％左右,并可挽回产量损失10％以上。沼液防治棉花枯萎病简便易行,群众容易接受。     

混合制冷剂HFC152a/HFC125的电冰箱实验研究

对环保节能制冷剂——二元近共沸混合工质HFCl52a／HFC125在电冰箱上应用的制冷循环性能进行了详细的理论计算和分析，并且对该工质灌注式替代CFC12和HFC152a／HCFC22在不同配比和充灌量下的电冰箱主要制冷性能进行了实验研究。实验结果表明：在合适的配比和充灌量下电冰箱制冷性能指标满足国家标准要求。混合制冷剂HFC152a／HFC125优良的环保性能和冰箱制冷性能使它完全适合做新一代的冰箱制冷剂。     

海上风电机组基础灌浆技术应用与发展

海上风电灌浆是影响海上风电发展的一项重要技术，由于风机设备的长期动力载荷作用，使得海上风电的灌浆无论是灌浆材料、连接段类型、受力机理等多方面都与常规海洋工程有所不同。海上风电机组基础灌浆具有高终强、高早强、抗疲劳、抗离析等优越性能，本文简述了海上风电场对灌浆材料的要求，详细介绍了单桩基础与导管架基础这两类典型的灌浆连接段类型及其各自的工程应用和发展，最后简述了灌浆病害的监测与修复，并对海上风电灌浆技术进行展望与总结。     

三峡工程坝基灌浆与围堰防渗施工新技术

为提高三峡工程大坝基础灌浆与围堰防渗施工质量、加快施工进度,施工中实施了无盖重灌浆、改进接触段灌浆压力、振冲加密堰体、液压铣槽成槽、振孔高喷、自凝灰浆防渗墙等创新技术.介绍了各项创新技术的方法及实施工艺并评价了应用效果.实践证明,这些创新技术的应用有效地促进了工程优质、快速进展,可为其他水电工程施工提供借鉴.     

某混凝土坝裂缝化学灌浆时机选择的仿真计算

针对化学灌浆时机选择对大体积混凝土温度裂缝处理效果影响的问题,结合某混凝土大坝工程,基于接缝单元的直接迭代法,运用有限元数值分析方法对不同工况下裂缝的扩展情况进行仿真计算。结果表明,对裂缝先化学灌浆后再进行二期冷却处理,裂缝面拉应力为1.2MPa;而先二期冷却后再进行化学灌浆处理,裂缝面拉应力为2.5 MPa。可见对温度裂缝先进行化学灌浆后再二期冷却处理后的效果要好于先二期冷却处理后再进行化学灌浆。     

高拱坝蓄水水位对横缝开度的影响研究

研究了蓄水水位对横缝开度的影响．确定坝前允许最高水位以满足灌浆需要是工程上亟待解决的问题。推导了上游水压作用下横缝宽度变化量的计算公式．并采用模拟拱坝浇筑、灌浆和蓄水过程的有限元仿真方法.研究不同蓄水水位对横缝开度的影响。结果表明．当水位达到距灌浆区底部高程以下30～40m时．水压对缝宽的压紧闭合效果开始变得显著。     

固特珑注浆材料在综采面过断层中的应用

固特珑化学注浆材料具有良好的抗压及粘结性能,山西省阳泉固庄煤矿15705综采放顶煤工作面揭露断层破碎带时,应用固特珑化学注浆材料进行超前化学注浆,有效加固了综采面断层破碎带围岩,取得了较好效果。对固特珑化学注浆材料及其应用进行总结,并对化学注浆加固的技术参数和注浆设备进行了论述。     

Influence of debonding in ground heat exchangers used with geothermal heat pumps

Debonding in ground heat exchangers used with geothermal heat pumps may occur for a variety of reasons, such as shrinkage of the backfill materials or surrounding formation, improper grouting and thermal mismatch. The effect of thermal contact resistance on the heat conduction due to debonding in ground heat exchangers was investigated using a set of one-dimensional simplified analytical models as well as two-dimensional finite element models. From the cases studied, debonding at the backfill/pipe interface was found to be of greater significance than debonding between grout and surrounding formation.     

利用地下水填充钻孔的埋管换热器性能分析

地下水填充的井下换热器（GFBHE）是一种不需要灌浆,利用地下水填充钻孔进行换热的地热换热器。针对GFBHE建立了瞬态三维数值模型进行模拟,并与利用普通灌浆材料进行回填的埋管换热器进行对比。数值模型通过将孔隙型岩层等效为饱和多孔介质的方法将钻孔外部的自然对流现象考虑在内。研究了包括渗透系数、地温、钻孔孔径在内的关键因素对GFBHE性能的影响。结果表明,当含水层渗透系数大于1×10^-4 m/s时,GFBHE性能明显优于利用灌浆填充钻孔的地热换热器,在富水区域利用GFBHE取代后者是可行的。GFBHE的换热性能随着钻孔孔径、含水层渗透性的增大以及地温的升高而提升。     

浅析海上风电灌浆连接段力学研究发展及趋势

[目的]海上风电机组基础与上部结构连接通常采用灌浆连接方式,保证灌浆连接段的安全性至关重要,灌浆连接段的研究一直是重点和难点。[方法]对过往海上风电灌浆连接段的相关力学研究进行综述,介绍了海上风电灌浆材料的基本力学性能,总结了灌浆连接段的受力机理和影响承载力的因素,并对现有规范设计和未来研究方向进行阐述。[结果]灌浆连接段对灌浆材料的使用要求严苛,需要使用高强灌浆料。在轴压作用下,灌浆连接段通常表现为斜压短柱的延性破坏模式,承载力主要受到灌浆连接段径向刚度、剪力键的高距比和形状、灌浆连接段长径比以及灌浆材料强度的影响。相关设计规范对极限承载力的设计均有明确的设计方法,但在疲劳设计方面研究较少,存在不完善的情况。[结论]因此,尚需进一步研究灌浆连接段浸没在水中的疲劳性能。同时,未来在试验研究上需要采用足尺或小缩尺的试件,在数值研究上需要采用精细化的数值模型进行分析。     

Study of different grouting materials used in vertical geothermal closed-loop heat exchangers

As a renewable source, low-enthalpy geothermal energy is becoming more relevant in heating and cooling buildings, by using an adapted heat pump to exchange thermal energy with the ground. Vertical closed-loop geothermal systems exchange heat with the ground through a closed buried pipe system, sealed with a grouting material that ensures the stability and thermal transmission of the borehole. Different grouting materials have been tested recently, which use cement or bentonite as a base material. However, the use of recycled materials, which might contribute to the sustainability of the project, has not yet been studied. This paper analyzes the use of different natural and recycled aggregates as main constituents in cement-based mortars. Results show that all mixes fulfill the minimum consistency and strength requirements. The use of any of the aggregates proposed improves the thermal conductivity compared to the cement mortar on its own, independently of the proportion used. Limestone sand, silica sand and electric arc furnace slag enhance the thermal conductivity of the grout as its proportion of use increases. However, no satisfactory results have been obtained for Construction and Demolition Waste-based mixes because of their high water requirement.     

电站门槽混凝土漏水处理

某电站下闸蓄水后,工作闸门一、二期混凝土之间发生较大渗漏,选用背水面顶水化学灌浆方案,科学制定灌浆次序,改进灌浆工艺,漏水被成功封堵。该电站的化学灌浆取得了良好效果。