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C。3。巖土熱響應(yīng)試驗方法C 3，1 測試儀器的擺放應(yīng)盡可能地靠近測試孔.擺放地點應(yīng)平整，便于有關(guān)人員進行操作。同時減少水平連接管段的長度以及連接過程中的彎頭,變徑,減少傳熱損失 在測試現(xiàn)場、應(yīng)搭設(shè)防護措施 防止測試設(shè)備受日曬雨淋的影響，造成測試元件的損壞，影響測試結(jié)果,巖土熱物性參數(shù)作為一種熱物理性質(zhì)、無論對其進行放熱還是取熱試驗 其數(shù)據(jù)處理過程基本相同。因此本規(guī)范中只要求采用向巖土施加一定加熱功率的方式、來進行熱響應(yīng)試驗.現(xiàn)有的主要計算方法，是利用反算法推導(dǎo)出巖土熱物性參數(shù).其方法是.從計算機中取出試驗測試結(jié)果、將其與軟件模擬的結(jié)果進行對比,使得方差和取得最小值時.通過傳熱模型調(diào)整后的熱物性參數(shù)即是所求結(jié)果,其中。Tcal.i為第i時刻由模型計算出的埋管內(nèi)流體的平均溫度。Texp。i為第i時刻實際測量的埋管中流體的平均溫度，N為試驗測量的數(shù)據(jù)的組數(shù)、也可將試驗數(shù)據(jù)直接輸入專業(yè)的地源熱泵巖土熱物性測試軟件，通過計算分析得到當?shù)貛r土的熱物性參數(shù)、以下給出一種適用于單U形豎直地埋管換熱器的分析方法，以供參考，地埋管換熱器與周圍巖土的換熱可分為鉆孔內(nèi)傳熱過程和鉆孔外傳熱過程。相比鉆孔外.鉆孔內(nèi)的幾何尺寸和熱容量均很小,可以很快達到一個溫度變化相對比較平穩(wěn)的階段,因此埋管與鉆孔內(nèi)的換熱過程可近似為穩(wěn)態(tài)換熱過程。埋管中循環(huán)介質(zhì)溫度沿流程不斷變化,循環(huán)介質(zhì)平均溫度可認為是埋管出入口溫度的平均值。鉆孔外可視為無限大空間、地下巖土的初始溫度均勻.其傳熱過程可認為是線熱源或柱熱源在無限大介質(zhì)中的非穩(wěn)態(tài)傳熱過程.在定加熱功率的條件下、1 鉆孔內(nèi)傳熱過程及熱阻、鉆孔內(nèi)兩根埋管單位長度的熱流密度分別為q1和q2 根據(jù)線性疊加原理有。式中.Tf1。Tf2 分別為兩根埋管內(nèi)流體溫度.Tb。鉆孔壁溫度、R1、R2,分別看作是兩根管子獨立存在時與鉆孔壁之間的熱阻，m,K.W R12、兩根管子之間的熱阻。m,K,W.在工程中可以近似認為兩根管子是對稱分布在鉆孔內(nèi)部的、其中心距為D，因此有.其中埋管管壁的導(dǎo)熱熱阻Rp和管壁與循環(huán)介質(zhì)對流換熱熱阻Rf分別為.式中、di.埋管內(nèi)徑,m.do，埋管外徑,m.db,鉆孔直徑。m，λp、埋管管壁導(dǎo)熱系數(shù)。W m、K，λb，鉆孔回填材料導(dǎo)熱系數(shù)。W,m、K.λs.埋管周圍巖土的導(dǎo)熱系數(shù)、W,m、K,K，循環(huán)介質(zhì)與U形管內(nèi)壁的對流換熱系數(shù)，W，m2.K。式中,cs，埋管周圍巖土的平均比熱容，J.kg T、孔周圍巖土溫度 Tff 無窮遠處土壤溫度、ρs、巖土周圍巖土的平均密度。kg,m3,τ.時間 s、由上述方程可求得τ時刻鉆孔周圍土壤的溫度分布、其公式非常復(fù)雜，求值十分困難.需要采取近似計算.當加熱時間較短時，柱熱源和線熱源模型的計算結(jié)果有顯著差別.而當加熱時間較長時、兩模型計算結(jié)果的相對誤差逐漸減小,而且時間越長差別越小,一般國內(nèi)外通過實驗推導(dǎo)鉆孔傳熱性能及熱物性所采用的普遍模型是線熱源模型的結(jié)論 當時間較長時，線熱源模型的鉆孔壁溫度為，式.14 和式.20。構(gòu)成了埋管內(nèi)循環(huán)介質(zhì)與周圍巖土的換熱方程.式,20。有兩個未知參數(shù)，周圍巖土導(dǎo)熱系數(shù)λs和容積比熱容ρscs 利用該式可以求得上述兩個未知參數(shù)，C、3、2，測試孔的深度相比實際的用孔過大或過小都不足以反映真實的巖土熱物性參數(shù)。如果測試孔與實際的用孔相差過大。應(yīng)當按照實際用孔的要求 制作測試孔?；?qū)⒅瞥傻膶嶋H用孔作為測試孔進行測試，C.3.3、通過近年來對多個巖土熱響應(yīng)試驗的總結(jié)，由于地質(zhì)條件的差異性以及測試孔的成孔工藝不同、深度不一 測試孔恢復(fù)至巖土初始溫度時所需時間也不一致、通常在48h后測試埋管的狀態(tài)基本穩(wěn)定 但對于采用水泥基料作為回填材料的 由于水泥在失水的過程中會出現(xiàn)緩慢的放熱.因此對于使用水泥基料作回填材料的測試孔.測試孔應(yīng)放置足夠的時間，宜為10d以上.以保證測試孔內(nèi)巖土溫度恢復(fù)至與周圍巖土初始平均溫度一致 此外。測試孔成孔完畢后.要求將測試孔放置48h以上，也是為了使回填料在鉆孔內(nèi)充分地沉淀密實 C,3,4.隨著巖土深度以及巖土性質(zhì)的不同,各個深度的巖土初始溫度也會有所不同，待鉆孔結(jié)束.鉆孔內(nèi)巖土溫度恢復(fù)至巖土初始溫度后、可采用在鉆孔內(nèi)不同深度分別埋設(shè)溫度傳感器，如鉑電阻溫度探頭、或向測試孔內(nèi)注滿水的PE管中 插入溫度傳感器的方法獲得巖土初始的溫度分布,C。3。5、巖土熱響應(yīng)試驗是一個對巖土緩慢加熱直至達到傳熱平衡的測試過程、因此需要有足夠的時間來保證這一過程的充分進行.在試驗過程中，如果要改變加熱功率 則需要停止試驗.待測試孔內(nèi)溫度恢復(fù)至與巖土的初始平均溫度一致時,才能再進行巖土熱響應(yīng)試驗。對于采用加熱功率的測試.加熱功率大小的設(shè)定，應(yīng)使換熱流體與巖土保持有一定的溫差.在地埋管換熱器的出口溫度穩(wěn)定后。其溫度宜高于巖土初始平均溫度5、以上、如果不能保持一定的溫差.試驗過程就會變得緩慢 影響試驗結(jié)果 不利于計算導(dǎo)出巖土熱物性參數(shù).地埋管換熱器出口溫度穩(wěn)定 是指在不少于12h的時間內(nèi)、其溫度的波動小于1，C 3。6 為有效測定項目所在地巖土熱物性參數(shù)，應(yīng)在測試開始前,對流量進行合理化設(shè)置。地埋管換熱器內(nèi)流速應(yīng)能保證流體始終處于紊流狀態(tài).流速的大小可視管徑。測試現(xiàn)場情況進行設(shè)定。但不應(yīng)低于0 2m、s、