霜层综合导热系数的研究

提出了霜层综合导热系数概念。认为霜层导热系数除了应考虑霜层结构复杂性还应计及蒸汽凝华潜热释放的影响。从霜层能量平衡分析出发，导出霜层综合导热系数是霜层有效导热系数和蒸汽有效导热系数之和。据此计算的霜层综合导热系数与实验数据符合较好。

综合导热系数及其计算

提出了综合导热系数的概念 ,推导出了单层和多层综合导热系数的计算公式 ,并结合实例对实际保温效果进行了校核。对有保温支持圈和保温钉且其布置密度较大的保温结构进行计算时 ,这些构件的导热能力不能忽略 。

岩土综合导热系数的热响应试验法与查表法分析

以常州某地埋管地源热泵系统工程为例,分别以热响应试验法和查表法计算岩土综合导热系数,结果显示虽然两者相对误差不大,但查表法在多数情况下只能估算出岩土综合导热系数值,其精确值难以确定。建议对于一般地埋管地源热泵工程,用岩土热响应试验法确定岩土综合导热系数,用查表法验证热响应试验结果。

分层岩土体综合导热系数的加权平均估算方法

为了探究利用加权平均估算方法来评估分层岩土体综合导热系数的合理性,以及提高评估结果的准确性,文章基于不同岩土层导热系数在加权平均估算方法中的权重差异,提出了权系数改良方法,并通过实例对权系数改良前后的加权平均估算方法进行比较。研究结果表明:由于地埋管沿程换热特性的影响,岩土体分层导热系数对综合导热系数的影响权重沿深度方向近似呈现出线性减小的变化趋势;利用简单加权平均估算方法得到的岩土体综合导热系数与本文模拟结果之间的相对误差δ1不超过11.9%,并且利用该估算方法只能得到岩土体综合导热系数的大致范围;利用改良加权平均估算方法得到的岩土体综合导热系数与本文模拟结果之间的相对误差δ2低于δ1,且二者的最大差值为4%。综上可知,改良加权平均估算方法的估算结果更加准确。

太阳能供暖用新型流体制备及导热性能测试

严寒、寒冷地区液体型集热器应用时需考虑防冻性能,工程常使用乙二醇型防冻液作为循环工质。但其导热系数仅为水的60%,集热循环过程中防冻液与太阳能集热器基板传热不充分导致基板过热和集热热损过大。为解决上述问题,通过乙二醇型防冻液及相变材料配制不同浓度的传热蓄热流体(heat transfer and heat storage fluid, HTHSF),在考虑防冻的基础上,以增加HTHSF综合导热系数为目的,通过瞬态热线法实验研究HTHSF相变过程中导热系数的变化规律。结果表明:当温度升高或浓度减小时载流体导热系数增大。配制的HTHSF呈水基溶液的特性,在单一相时导热系数与温度呈正比关系,相变使得导热系数有所减小。寒地太阳能供暖用新型HTHSF 10%、冰点-20℃时性能较好,此外拟合公式与实测数据误差在0.5%以内。

激光闪射法测量双层材料导热系数的实验探索

通过设计不同厚度绝缘层的铝基板试样,使用激光闪射法测量其绝缘层及金属层的综合导热系数,并使用稳态热流法理论计算平均导热系数与之进行对比,指出两种测试方法存在的差异。分析了激光闪射法不适合用于测量双层材料综合导热系数的原因。最后引入平均导热系数与综合导热系数之间的计算关系式,说明激光闪射法测量双层材料导热系数的应用。

高真空多层绝热温度场数值模拟研究

基于逐层传热计算方法,计算高真空多层绝热传热量,进而确定高真空多层绝热综合导热系数.结果表明,外界环境温度越高,升高相同温度,高真空多层绝热传热量增加越多,综合导热系数增加越多;基于综合导热系数,进行高真空多层绝热温度场数值模拟研究.结果表明,越靠近冷端,绝热层中温度变化越大,温度降低越明显;越靠近热端,绝热层中温度变化越小,温度升高越微弱.

不同形式和管径的地埋管换热器换热性能分析

结合岩土热响应试验,对岩土初始平均温度和综合导热系数的不同获取方法进行对比分析,结果表明无功循环平均温度及现场热响应试验得出导热系数值作为系统设计参数更为接近实际工况。分析对比不同埋管形式、不同管径的地埋管换热器换热性能,换热器采用单U形式时,DN40管较DN32管的换热性能提高约30%;不同换热器形式,DN32双U管换热性能较单U管提高约80%;DN32双U换热器的换热能力较单U40提高近40%。DN32双U换热器的换热能力远远优于其单U换热器和DN40单U换热器,可作为实际工程中优先选用的埋管形式。

焦炭塔的保温设计

介绍了某炼油厂延迟焦化装置焦炭塔保温结构在设计上的特点,提出了综合导热系数的概念,推导出了在各种情况下的计算公式,并利用综合导热系数的概念和计算公式对实际保温效果进行了校核,还指出,在对保温支持圈和保温钉布置密度大的保温结构进行计算时,对这些构件的导热作用不能忽略。

沈阳市典型岩土体组合热响应试验及结果分析

岩土热物性参数是地层热响应特征的直接表征,也是地埋管地源热泵系统设计主要影响因素.热响应试验是获取岩土热物性参数的重要手段之一.针对沈阳市不同地貌单元,选择3种典型岩土体组合地段开展5组热响应试验,综合研究分析了沈阳市典型岩土体组合的综合热响应特征,包括地层初始温度、地层综合导热系数及地层的地温恢复时间,提出了沈阳市西部地区可优先发展地埋管地源热泵系统.这些结果将为沈阳市地埋管地源热泵系统的规划部署及工程的开发利用提供借鉴.

外置双U型静钻根植工法能源桩换热性能研究

为探究外置双U型静钻根植工法能源桩换热性能,通过现场热响应试验,利用热源理论初步分析其岩土综合导热系数,建立三维传热数值模型并进行验证。利用三维传热数值模型分析换热管间距及其导热系数、换热液流速和桩周水泥土导热系数等因素对该新型桩换热性能的影响。分析结果表明,试桩区域岩土综合导热系数为1.64W(m·K)-1。提高换热管间距、换热管导热系数、换热液流速和桩周水泥土导热系数均能提高能源桩的换热性能,但当换热管间距大于0.25 m,换热液流速达到紊流态,换热管和桩周水泥土导热系数高于岩土综合导热系数后,提高上述参数对能源桩换热性能的提高贡献不大。

黑龙江某地热响应试验数值计算模型研究及应用

根据试验数据,建立了三维岩土热响应试验数值计算模型,并验证了其准确性。在此模型基础上探究了加热功率与回填材料性质对热响应试验结果的影响以及试验对地温场的影响。结果表明:试验持续2 d内温度场影响范围达2.4 m,在试验结束后2 d内岩土体温度恢复速度最快,8 d后基本恢复;回填材料性质对试验有一定影响,而加热功率对岩土综合导热系数基本无影响;在冬季运行工况下,设备每日运行期间最低温度及非运行期最高温度不断降低,经计算U型管每延米换热量为33.7 W/m,运行180 d后温度影响范围达到5.7 m。

海洋双层管双梯度钻井井筒温度分布规律研究

井筒温度对天然气水合物的存在状态有显著影响。为了准确掌握海洋双层管双梯度钻井井筒温度分布规律,基于传热学理论,充分考虑岩屑对内管混合流体热物性参数的影响,以及隔水管、套管、裸眼等井段环空内不同流体类型对传热的影响,引入综合导热系数,建立了适用于双层管双梯度钻井的井筒温度场预测模型,并探究了井筒温度分布规律。研究结果发现:对双层管双梯度钻井井筒而言,其在海底附近的温度达到最低值,在水合物固态流化开采时应特别注意该井段的井筒温度分布;注入流体温度、排量和钻井液比热容的增大,会导致内管流体温度剖面整体增大;注入流体温度主要影响井口附近的内管流体温度,而排量和钻井液比热容主要影响海底附近的内管流体温度,可以通过调节上述参数来改善不同井段井筒温度分布,以减少水合物的生成。研究结果可为水合物的安全高效开采提供理论支撑。

地下水渗流对岩土热响应试验结果的影响

通过原位试验验证建立考虑地下水渗流及岩土分层的岩土热响应试验数值计算模型;针对不同渗流速度进行热响应试验的仿真,得到岩土综合导热系数等热物性参数随渗流速度的变化规律,为土壤源热泵系统的科学设计和运行提供参考依据。

聚氨酯泡沫在冰箱应用的几点思考

聚氨酯泡沫作为冰箱和冰柜最重要的保温材料,可以将它看成均质的保温材料,随着温度、湿度、压力等条件变化,导热系数也发生变化。在冰箱工作时,各个间室温度不同,导致不同间室聚氨酯泡沫的保温性能不同,因此需要一个更合理的评判聚氨酯泡沫保温性能的方法。同时,由于冰箱各个间室温度不同,间室之间泡沫保温性能不同,所以发泡层厚度也应不同,从而得出合理的发泡层厚度。

空气热源热泵系统除霜控制的热力学依据分析

根据空气热源热泵室外换热器结霜过程的物理模型,归纳了霜层导热系数变化规律的数学模型,计算了结霜对传热系数的影响,分析了空气热源热泵系统除霜控制的热力学依据.

国家标准《地源热泵系统工程技术规范》局部修订的条文及条文说明

通过测试仪器，对项目所在场区的测试孔进行一定时间的连续加热，获得岩土综合热物性参数及岩土初始平均温度的试验。2．0．26岩土综合热物性参数parameter of the rock-soil thermal properties是指不含回填材料在内的，地埋管换热器深度范围内，岩土的综合导热系数、综合比热容。

浅谈地埋管地源热泵系统设计

用一组经验数据大致介绍了地埋管系统中最常用的单U形管,双U形管的换热及应用情况。结合地源热泵系统工程技术规范GB50366-2009简述了岩土热响应试验的重要性、测试要求、工程中土壤综合导热系数计算的理论基础。竖直地埋管换热系统设计计算应在全年总释热量和总吸热量基本平衡的前提条件下进行,需要对应用项目进行全年供暖空调动态负荷计算,从而确定总钻孔长度、埋管末端布置方式、用于调峰的其他冷热源选型等。以遵义某酒店项目为例,假设夏季排热量及冬季吸热量满足土壤热平衡要求,初步对地源热泵主机进行了选型及运行工况修正,并简单介绍了设计单位与专业地源热泵厂家的相关配合工作,为设计院同行在进行地埋管地源热泵项目的设计时提供一定的工作方向引导。