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钻孔埋管换热器用于寒区隧道消防管网加热保温的理论研究
被引量：
4
1
作者
田凯旋
夏才初
徐英俊
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1472-1480,共9页
为解决寒区隧道消防管冻结失效问题,提出一种基于钻孔埋管换热器的新型加热保温系统;基于非等温管道流模型,联立消防管段加热过程和埋管换热器换热理论,得到系统运行过程中流体温度分布的解析解。以林场隧道工程为背景,对加热段水温、...
为解决寒区隧道消防管冻结失效问题,提出一种基于钻孔埋管换热器的新型加热保温系统;基于非等温管道流模型,联立消防管段加热过程和埋管换热器换热理论,得到系统运行过程中流体温度分布的解析解。以林场隧道工程为背景,对加热段水温、换热器换热效率等的变化规律进行理论分析与数值验证。研究结果表明:进、出口水温先降低后快速上升再缓慢下降,10 h时达到峰值;加热初期,轴向水温分布为“进口温度高、出口温度低、段中温度突变”,之后在4~5℃范围内近似呈均匀分布;随着系统的运行,换热器平均换热效率稳定在约15 W/m。系统连续运行对地温的影响范围不断扩大,钻孔附近地温不断降低。系统间歇运行模式由设定高限和低限控制,在间歇期内,围岩地温可得到一定程度的恢复,且换热器换热效率较连续运行工况下的高。水温、换热器换热效率等的理论计算结果与数值模拟结果吻合度较高,本文所提出的寒区隧道消防管网钻孔埋管换热保温系统可使消防管段水温维持在设定低限温度以上,节能高效,有一定的应用价值。
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关键词
寒区隧道
消防管
加热保温系统
钻孔埋管换热器
非等温管道流
地温
间歇运行
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职称材料
不同种类地埋管换热器换热试验与仿真
被引量：
1
2
作者
陈智
海迪
+2 位作者
张国刚
肖衡林
王博
《深圳大学学报（理工版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期20-27,共8页
相比传统钻孔埋管换热器地热采集技术,不断优化的能源桩技术在建筑节能工程应用中更具高效及经济优势.根据深层埋管型能源桩、桩内埋管型能源桩及传统钻孔埋管换热器3种不同地埋管换热器的结构特点,通过现场试验及数值模拟分析3者换热特...
相比传统钻孔埋管换热器地热采集技术,不断优化的能源桩技术在建筑节能工程应用中更具高效及经济优势.根据深层埋管型能源桩、桩内埋管型能源桩及传统钻孔埋管换热器3种不同地埋管换热器的结构特点,通过现场试验及数值模拟分析3者换热特性.结果表明,相同埋深下,深层埋管型能源桩单桩换热量及换热效率均高于传统钻孔埋管换热器;相同桩长下,深层埋管型能源桩单桩换热量高于桩内埋管型能源桩;桩基的高导热性可显著提高换热器的换热效果,深层埋管型能源桩的井-桩段换热比达到1.95;深井的设置不仅可以降低桩基热堆积引起的热干扰,还可以弥补换热管间距较小对换热量产生的不利影响.研究表明,通过优化换热器施工工艺,降低换热管间的热干扰效应,可有效提高换热器整体换热效果.
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关键词
岩土工程
能源桩
传统
钻孔埋管换热器
换热
效果
热干扰效应
桩基
深井
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职称材料
题名
钻孔埋管换热器用于寒区隧道消防管网加热保温的理论研究
被引量：
4
1
作者
田凯旋
夏才初
徐英俊
机构
同济大学土木工程学院
宁波大学岩石力学研究所
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1472-1480,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51778475)。
文摘
为解决寒区隧道消防管冻结失效问题,提出一种基于钻孔埋管换热器的新型加热保温系统;基于非等温管道流模型,联立消防管段加热过程和埋管换热器换热理论,得到系统运行过程中流体温度分布的解析解。以林场隧道工程为背景,对加热段水温、换热器换热效率等的变化规律进行理论分析与数值验证。研究结果表明:进、出口水温先降低后快速上升再缓慢下降,10 h时达到峰值;加热初期,轴向水温分布为“进口温度高、出口温度低、段中温度突变”,之后在4~5℃范围内近似呈均匀分布;随着系统的运行,换热器平均换热效率稳定在约15 W/m。系统连续运行对地温的影响范围不断扩大,钻孔附近地温不断降低。系统间歇运行模式由设定高限和低限控制,在间歇期内,围岩地温可得到一定程度的恢复,且换热器换热效率较连续运行工况下的高。水温、换热器换热效率等的理论计算结果与数值模拟结果吻合度较高,本文所提出的寒区隧道消防管网钻孔埋管换热保温系统可使消防管段水温维持在设定低限温度以上,节能高效,有一定的应用价值。
关键词
寒区隧道
消防管
加热保温系统
钻孔埋管换热器
非等温管道流
地温
间歇运行
Keywords
cold region tunnels
fire pipes
heating and insulation system
borehole heat exchangers
non isothermal pipe flow
soil temperature
discontinuous operation
分类号
U458.1 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
不同种类地埋管换热器换热试验与仿真
被引量：
1
2
作者
陈智
海迪
张国刚
肖衡林
王博
机构
湖北工业大学土木建筑与环境学院
中建三局基础设施建设投资有限公司
出处
《深圳大学学报（理工版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期20-27,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51808203)。
文摘
相比传统钻孔埋管换热器地热采集技术,不断优化的能源桩技术在建筑节能工程应用中更具高效及经济优势.根据深层埋管型能源桩、桩内埋管型能源桩及传统钻孔埋管换热器3种不同地埋管换热器的结构特点,通过现场试验及数值模拟分析3者换热特性.结果表明,相同埋深下,深层埋管型能源桩单桩换热量及换热效率均高于传统钻孔埋管换热器;相同桩长下,深层埋管型能源桩单桩换热量高于桩内埋管型能源桩;桩基的高导热性可显著提高换热器的换热效果,深层埋管型能源桩的井-桩段换热比达到1.95;深井的设置不仅可以降低桩基热堆积引起的热干扰,还可以弥补换热管间距较小对换热量产生的不利影响.研究表明,通过优化换热器施工工艺,降低换热管间的热干扰效应,可有效提高换热器整体换热效果.
关键词
岩土工程
能源桩
传统
钻孔埋管换热器
换热
效果
热干扰效应
桩基
深井
Keywords
geotechnical engineering
energy pile
traditional bored and buried pipe heat exchanger
heat exchange effect
thermal interference effect
pile foundation
deep well
分类号
TU473 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钻孔埋管换热器用于寒区隧道消防管网加热保温的理论研究
田凯旋
夏才初
徐英俊
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
在线阅读
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职称材料
2
不同种类地埋管换热器换热试验与仿真
陈智
海迪
张国刚
肖衡林
王博
《深圳大学学报（理工版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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