能源桩全生命周期热响应半径简化计算方法

• 作者: 刘耶军 张正威 王哲 翁凯文 许四法 郑秀玲
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 热响应半径 计算模型 能源桩 数值模拟 传热特性
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 能源工程?交通运输工程
• 页码范围: 514-522
• 页数: 9页
• 分类号: U443.15
• 字数: 5569字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.02.025

摘要

根据工程中群桩埋管换热器状况,采用叠加原理计算群桩埋管的桩壁温度,定义能源桩埋管换热器的热响应半径为周围其他桩引起的过余温度影响系数≤5％时相邻桩中心线之间的垂直距离;在大量计算分析的基础上,采用最小二乘法拟合出单工况荷载作用下能源桩埋管换热器热响应半径计算公式;考虑到实际能源桩工程系统运行时每延米换热功率是关于时间的函数,建立动态负荷作用下能源桩三维传热数值模型,分析不同荷载分布形式、峰值负荷、运行时间以及全生命周期对能源桩热响应半径的影响.研究结果表明:在单桩、单排桩、双排桩和多排桩布置状况下,本文拟合公式的热响应半径计算结果与无限长线热源模型解析解之间的最大相对误差分别为4.62％,4.45％,3.77％和3.32％,说明该方法具有较高的计算精度,符合工程要求;荷载分布形式以及峰值负荷仅影响桩周岩土体中过余温度及其梯度,桩周岩土体热扩散系数及运行时间影响温度传递范围;根据工程中最常见的多排桩布置方式,得到不同桩径和不同岩土体热扩散系数条件下能源桩热响应半径随时间的变化关系,可为工程应用提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许四法	浙江工业大学建筑工程学院	51	329	11.0	16.0
2	王哲	浙江工业大学建筑工程学院	45	191	9.0	12.0
3	张正威	浙江农林大学风景园林与建筑学院	8	38	3.0	6.0
4	郑秀玲	浙江农林大学风景园林与建筑学院	2	0	0.0	0.0
5	刘耶军	浙江工业大学建筑工程学院	1	0	0.0	0.0
6	翁凯文	浙江工业大学建筑工程学院	1	0	0.0	0.0