基于土壤分层的双U型地埋管出口温度及土壤温度场研究

目的 探究在土壤分层和地下水渗流条件下地埋管的出口温度以及传热规律。方法 基于多孔介质理论建立分层岩土体瞬态三维模型,分析土壤的初始温度、地下水渗流、回填材料种类对地埋管出口温度及土壤温度场的影响。结果 土壤初始温度为290.15 K时,热泵运行30 d后地埋管的出口温度最高,达到280.43 K;三种常用的回填材料中沙土的换热效果最好,黏土作为回填材料时,地埋管附近出现明显的冷量堆积;地下水渗流速度达到200 m/a时,地埋管出口温度为280.85 K,相较于不存在地下水渗流时的出口温度增加了0.51 K。结论 土壤初始温度、地下水渗流速度均与地埋管出口温度呈正相关;土壤温度场的变化在一定程度上取决于回填材料的种类及热物性;地下水渗流的存在能够消除土壤冷量的堆积,在地埋管敷设时应适当增加沿着渗流方向管间距离。

后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩工程应用

后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩技术是一种新型研发的抗浮技术,该技术具有桩身混凝土在使用周期内始终处于受压状态,充分发挥了混凝土的抗压性能,桩身不产生裂缝,无需进行裂缝宽度验算,耐久性好,使用范围广、工期快、造价低等优点。本文结合工程应用实例,详细介绍了后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩工程施工工艺,为后续类似工程的高质量施工提供参考。

基于正交试验的中深层U型地埋管换热器换热性能影响因素分析

对中深层U型地埋管换热器换热性能影响因素进行了研究,建立了中深层U型地埋管换热器三维全尺寸数值传热模型,通过正交试验极差法,分析了入口温度、岩土热导率、地温梯度、埋深以及支管间距的影响。结果表明,这5项因素对中深层U型地埋管换热器换热性能的影响显著性依次为:埋深、地温梯度、入口温度、岩土热导率、支管间距。埋深、地温梯度对换热性能的影响近似于线性;岩土热导率对换热性能的影响则接近于抛物线变化,随岩土热导率的增加,换热性能快速提升;当入口温度从15℃升高至20℃时,平均进出口温差迅速下降,换热量迅速减少,因此建议U型地埋管的入口温度应小于20℃。

PVC-U排水管材的密度与物理力学指标关系分析

按GB/T 5636.1—2018对367批次PVC-U排水管的密度、拉伸屈服应力、断裂伸长率和落锤冲击试验指标进行了测试并统计分析。研究发现,随着密度的增加,拉伸屈服应力不合格发生在密度不合格之前,而断裂伸长率和落锤冲击试验不合格发生在密度不合格之后。从实际应用、理论与标准化的角度分析了密度指标在PVC-U排水管材中设立的原理和效果,认为在PVC-U管材产品标准中设立密度指标缺乏实用价值,建议取消。

U-PVC管材的特征及其在给排水工程中的作用

文章通过对比不同管材的优缺点,重点阐述U-PVC管材的特征、在给排水中的应用、安装要求等,采取措施规避U-PVC管材的使用缺陷。通过材料优化及安装设计调整,不仅提升了U-PVC管材的综合性能,也降低了噪声、水通量小等缺陷的影响,保证了给排水工程的高效运作。随着材料科学的不断进步,新型U-PVC管材的优势更加显著,在给排水工程中被广泛应用。

一种高速高效PVC-U管材生产工艺

介绍了一种高速高效的PVC-U管材生产工艺。通过优化和改进加热单元、扩口系统及相应的冷却系统等相关技术,开发了PVC-U管材关键生产技术的工艺和设备,解决了工艺开发和设计过程中影响管材生产速度和性能的难题,实现了PVC-U管材高速、高效、连续、稳定生产的目的。

U盾架管机垫层摊铺系统设计与应用

为解决前期U型盾构垫层施工机械化程度低、施工质量差、施工效率低等问题,依托雄安新区启动区EA4综合管廊工程在U盾架管机上设计研发一种新型垫层摊铺系统。将其与U型盾构集成,通过与盾构导向系统相结合,实现垫层落料和自动刮平控制。介绍新型垫层摊铺系统的结构特点、工作原理和刮平装置在盾体内的布置以及适应多种管廊断面形式的垫层摊铺施工方法。经现场应用表明:相较海口U型盾构垫层施作,新型垫层摊铺系统工效提升了67%,摊铺精度可达到±4 mm,有效提升了U型盾构施工管廊垫层摊铺的机械化和自动化程度。

U型平板微热管LED散热器散热性能分析

针对目前LED表面发热量较大,局部温度过高,而导致其使用寿命减少的问题,该研究以平板微热管为核心传热元件,与锯齿形翅片结合,设计了一种U型平板微热管散热器。采用试验和仿真模拟相结合的方法,对不同风速、翅片结构、翅高及翅间距等关键影响因素进行分析。结果表明:通过对比分析U型平板微热管在两种室外工况下各测点试验值和模拟值,散热稳定后温度的最大误差分别为4.2%和6.7%,验证了模型的可靠性。风速分别为0.5和3.0 m/s时,锯齿型翅片都具有良好的散热性能。当风速为3.0 m/s时,锯齿型翅片、W型翅片、直翅片散热器稳定后热源温度分别为34.3、35.5和39.1℃。为找到最佳工况和结构,进行了正交分析,当室外风速为3.5 m/s,锯齿型翅片翅高为12 mm,翅间距为8 mm时,U型热管具有较佳的散热性能。研究结果可为LED散热系统的设计提供数据参考和设计思路,拓宽LED光源的应用范围。

倒U型自支撑管系稳定性分析

为探究倒U型自支撑管系在施工和运行条件下的稳定性能,采用非线性有限元计算方法研究施工偏差、施工外力、水压试验和管系内压因素对其稳定性的影响。计算结果表明:施工偏差、施工外力、水压试验都会降低倒U型自支撑管系稳定性能,管系内压对其稳定性能有利。倒U型自支撑管系对施工的初始倾斜偏差较为敏感,缺陷值为1/1000时,稳定安全系数仅降低0.8%,而当缺陷值达到4/135时,稳定安全系数降低了24.6%。施工水平外力和垂直外力的极限荷载计算荷载分别为339 N和1339 N,在施工过程中须格外注意。水压试验使其稳定性明显降低,将导致管系存在稳定安全风险,故而须给予管系足够的外部支撑,保证其平面外稳定。

非开挖管道修复技术在城市给水扩建中的应用--基于“U”型PE管折叠法内衬技术的案例分析

基于非开挖管道修复技术的应用优势,结合某城市供水管道升级改造施工实例,论述了“U”型PE管折叠内衬修复技术的应用优势、基本原理及施工工艺流程,分析了“U”型PE管折叠内衬修复施工技术要点,评价了该技术在城市给水管道升级改造中的应用优势。工程实践表明:“U”型PE管折叠内衬修复技术对城市老旧供水管修复效果良好,可有效提升供水水质,降低管道水阻,且对沿线环境、交通影响较小,综合效益显著。

预制综合管廊U盾架管机施工技术研究与应用

为探索预制综合管廊盾架一体化施工关键技术,提升预制综合管廊机械化施工水平及效率,以雄安新区某综合管廊项目为依托,对U盾架管机开挖、推进、调向等关键技术进行研究。通过构建U盾架管机推进受力模型,探索掌子面预留核心土对推进阻力的影响,得出不同断面管节所需的管节密封压紧力对应的核心土欠挖量,验证U盾架管机采用主顶油缸压紧管节密封的可行性;采用插刀、推板超欠挖进行辅助纠偏,联合主顶油缸、铰接油缸分组协同控制,将掘进姿态控制在±20 mm以内;针对U盾架管机平、纵断面折线转弯工况,采用可调节环宽的楔形过渡桥施工技术,实现最大7.7°水平折线转弯、70‰纵坡折线转弯;同时,对U盾部分与架管机部分在掘进、调向、管节安装过程中的协同施工技术进行研究。现场应用试验表明:U盾架管机施工可以满足预制综合管廊沟槽开挖、设备推进、掘进调向、管节安装等工序的一体化施工需求。

基于均匀设计的中深层U型地埋管取热潜力估算

为了对中深层U型井下换热系统的取热潜力进行估算,利用中深层U型地埋管换热模型编程进行了模拟验证,综合考虑土壤导热系数、竖直管长、地温梯度、水平管长、土壤密度与恒温层温度6个因素,采用均匀试验设计的方法设计了模拟试验方案,使用多元线性回归的方法对6个因素与取热量的关系进行了分析,建立了取热量的预测方程,结果表明,利用土壤导热系数、竖直管长、地温梯度、水平管长与恒温层温度5个因素即可对中深层U型地埋管换热器最大稳定换热量进行预测,最大稳定换热量预测值与模拟值的平均误差为6.76%,最大相对误差为-9.88%。

城市更新背景下某商业综合体地源热泵系统地下温度场研究

以某城市更新背景下的商业综合体为研究对象,根据线热源理论,分别对单井系统和多井系统地下埋管周围土壤温度进行了数值模拟,运用叠加原理计算了采取顺排3×3的多井系统在恒热流、变热流密度下地埋管区域的温度场分布,对比了多井系统管群中间区域和边缘区域的温度分布,以及各井的进出口温度,为城市更新项目的地埋管地源热泵系统设计与施工提供理论依据。

泥化软岩巷道的支护优化设计

为解决采用传统U型钢支架对软岩巷道进行支护所面临的冒顶和两帮移近量增加的问题,对1201工作面基本地质条件分析的基础上,分析了传统U型钢支架支护不到位的原因,并提出了采用管棚进行超前支护和注浆加固进行强化支护的理念,并对优化后的效果进行综合评估,得到理想优化效果。

动压影响区松软留顶煤巷道支护技术研究

西南地区某矿为松软煤层,巷道留顶煤,放顶产生的动压导致临近掘进巷道围岩变形严重。针对以上问题,采用多场耦合模拟软件模拟动压影响下围岩应变演化规律,结合现场离层仪观测数据综合分析可知,原支护措施在动压影响下存在围岩失稳危险性。通过施工卸压孔控制动压扩散到支护区域,U型钢+管棚支护提高整体支护强度。防治措施实施完成后,动压影响的巷道围岩最大位移量为50mm,整体变形比较小。防治措施有效控制了动压影响下软煤留顶煤巷支护强度不足的问题。

黄土隧道锁脚锚管精准安装工艺探析

采用锁脚锚管角度控制器装置,实现黄土隧道锁脚锚管的精准打设,结合工程实例探讨锁脚锚管设计安装的工艺实施要点,有效提升了风洞凿岩机钻孔角度控制精度,断面监测点周最大沉降量由24.3 mm/d减小为-0.9 mm/d。精准的施工角度有益于将拱脚位置的土压力传递到拱脚所在的围岩上,增强拱脚位置的承载力,且在黄土隧道中能够有效地控制围岩变形,提升隧道围岩的稳定性。

中深层地埋管换热器性能研究——基于某体育训练基地场馆供暖工况

为研究同轴式地埋管换热器和U形地埋管换热器这2种中深层地埋管换热器换热性能,利用Fluent结合某体育训练基地场馆实际情况建立数值模型。模拟研究10年运行时间内,间歇运行模式、岩土导热系数和地温梯度等因素对这2种地埋管换热器换热量的影响。结果表明:前5年这2种地埋管换热器换热能力衰减较大,均下降6.6%左右,随后逐渐平稳;岩土物性参数一致时,2种换热器10年内换热能力衰减相差不大。4种间歇运行工况下,U形地埋管换热器换热性能均略优于同轴式地埋管换热器;在高岩土导热系数和高地温梯度时,运行10年后U形地埋管换热器换热性能优于同轴式地埋管换热器。

U型热管换热器对冷凝除湿机性能影响的实验研究

传统冷凝除湿机因能耗较大发展受限,本文通过在冷凝除湿机上加装一组U型热管换热器,提高除湿机的除湿性能,达到节能目的。为验证改装效果分别进行预冷和再热实验,得到空气流经U型热管换热器的蒸发端与冷凝端温度变化的绝对值基本一致,说明U型热管换热器在能耗不变的条件下可对能量进行回收并充分利用。在这一基础上本文进行不同入口空气温度下,加装U型热管换热器前、后除湿机性能影响实验,即控制入口空气温度分别为24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃,测定改装前后除湿机的除湿量,并计算单位功率除湿量。实验结果表明,能耗不变的情况下,加装U型热管换热器后的除湿机每小时除湿量提升8%,单位功率除湿量提升7.8%。

深层U型埋管动态负荷下的换热特性研究

依托西安市2个实际工程中埋深分别为2 100 m和2 505 m的U型深埋管换热系统,结合钻井测温、岩土解释和原位试验,建立了埋管换热的三维全尺寸数值模型。基于所建模型,模拟分析了2个深埋管换热器在动态换热负荷条件下的埋管换热特性,并对比了2个深埋管动态负荷运行下的供暖能力和差异。其中动态负荷是依据西安市某个实际节能住宅建筑并利用DeST软件计算得到的。研究结果表明:增加埋管深度有利于提高埋管换热品质,从而实现高效供暖。

C型弯管机在锅炉行业中的应用研究

目前,弯管机大多采用管子侧向夹紧,通过弯臂、主轴旋转来实现管子的弯曲结构型式,工件一般只能从管子的顺长方向取出,在弯制特长U型弯,此种弯管机的结构型式在管子出料时,效率低下,有时根本无法出料,无法满足U型弯管生产线的要求,并且弯管机机头较大,在弯制空间管时,容易出现干涉现象,主轴、夹紧、导向及侧推部分均安装在床头处于悬臂状态,机器的整体刚性不足。C型弯管机克服现有弯管机在弯制特长U型弯时存在的不足,采用上下分合模结构,代替弯臂侧向夹紧,从上下方向上夹紧管子,在管子弯成后,从侧面取出管子,大节省了工件的下料时间,满足了弯管生产线的节奏,整体C形结构框架稳定可靠,是一种较为理想的适用于特长U型弯弯管生产线的弯管机技术方案。