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世界地质 2022, 41(2) 386-393 DOI:
ISSN: 1004-5589 CN: 22-1111/P |
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| 基础地质 |
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黑龙江某地热响应试验数值计算模型研究及应用 |
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高阳1 ,张延军1,2 ,潘逸轩1 ,袁学兵1 |
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１吉林大学 建设工程学院，长春 １３００２６；
２吉林大学 地下水资源与环境教育部重点实验室，长春 １３００２６ |
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摘要：
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 ２ｄ内温度场影响范围达 ２.４ｍ，在试验结束后 ２ｄ内岩土体温度恢复速度最快，８ｄ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 ３３.７Ｗ／ｍ，运行 １８０ｄ后温度影响范围达到 ５７ｍ。 |
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关键词：
热响应试验
数值模型
岩土综合导热系数
岩土体温度场
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Research on numerical modeling of thermal response test and its application in Heilongjiang Province |
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GAOYang1 ,ZHANGYanjun1,2 ,PANYixuan1 ,YUANXuebing1 |
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１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２６，Ｃｈｉｎａ；
２ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｒｏｕｎｄｗａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００２６，Ｃｈｉｎａ |
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Abstract:
Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｅｓｔｄａｔａ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｅｓｔａｂｌｉｓｈａｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｔｅｓｔｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌａｎｄｖｅｒｉｆｙｉｔｓａｃｃｕｒａｃｙ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｅａｔｉｎｇｐｏｗｅｒａｎｄｂａｃｋｆｉｌｌｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｎｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｔｅｓｔｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ２４ｍｗｉｔｈｉｎ２ｄａｙｓｏｆｔｈｅｔｅｓｔ，ａｎｄｔｈｅｒｏｃｋａｎｄｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｃｏｖｅｒｓｔｈｅｆａｓｔｅｓｔｗｉｔｈｉｎ２ｄａｙｓａｆｔｅｒｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅｔｅｓｔ，ａｎｄｂａｓｉｃａｌｌｙｒｅｃｏｖｅｒｓａｆｔｅｒ８ｄａｙｓ．Ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｂａｃｋｆｉｌｌｍａｔｅｒｉａｌｓｈａｖｅａｃｅｒｔａｉｎｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｔｅｓｔ，ａｎｄｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｐｏｗｅｒａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｒｏｃｋａｎｄ ｓｏｉｌ．Ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｈａｓｂａｓｉｃａｌｌｙｎｏｅｆｆｅｃｔ．Ｉｎｗｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａ ｔｕｒｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄａｉｌｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｎｏｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄｃｏｎｔｉｎｕｅｔｏｄｅｃｒｅａｓｅ．ＴｈｅＵｔｕｂｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｐｅｒｌｉｎｅａｒｍｅｔｅｒｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｏｂｅ３３７Ｗ／ｍ，ａｎｄａｆｔｅｒ１８０ｄａｙｓｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｒａｎｇｅｒｅａｃｈｅｓ５.７ｍ． |
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Keywords:
ｔｈｅｒｍａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｔｅｓｔ
ｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇ
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｒｏｃｋａｎｄｓｏｉｌ
ｒｏｃｋａｎｄｓｏｉｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ
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收稿日期 修回日期 网络版发布日期 |
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