考虑桩身热容的能量桩传热性能分析

论文摘要

与传统垂直钻孔地埋热交换器相比,能量桩桩径较大,需考虑桩身热容对能量桩传热的影响。利用无限长线热源模型与无限长桩热源模型的解析解对不同桩身热容的能量桩在饱和黏土中的传热过程进行对比计算,分析桩身热容对能量桩传热性能的影响。当桩身为混凝土时,不同粗集料引起的热容差异对能量桩传热初期造成影响,桩径是影响能量桩传热的主要因素之一,而混凝土桩与钢桩的热容差异对能量桩传热的影响较大。分析表明,整个传热过程分为两个阶段,初期热源向桩内外传递的比例取决于桩身和桩周物质热扩散系数的相对值,桩身的热扩散系数相对越大,向桩内传递热量越快,桩外过余温度越低;当桩内温度达到均衡时,向桩内传递的热量取决于桩面处土体的温度以及桩身的热容。对于第一阶段,桩热源模型比线热源模型更能精细地描述能量桩的传热性能;对于第二阶段,两种模型的计算结果差别很小。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 闫振国,张正威,杨军

关键词: 能量桩,热容,桩径,热扩散系数

来源: 防灾减灾工程学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 建筑科学与工程

单位: 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室,浙江农林大学风景园林与建筑学院

基金: 国家自然科学基金项目(51778585),浙江省建设科研项目(2017K36),杭州市建委科技项目(2017HK22)资助

分类号: TU473.1;TU83

DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2019.04.009

页码: 599-606

总页数: 8

文件大小: 1913K

下载量: 75

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