熱傳導(dǎo)探頭的研發(fā)與土體熱物性參數(shù)測試研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展和資源的不斷消耗，世界面臨越來越嚴(yán)重的能源危機(jī)，節(jié)能減排已成為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、科技和社會發(fā)展的主旋律。合理利用和開采地?zé)崮苁墙鉀Q能源問題的重要途徑之一，而快速準(zhǔn)確的獲得土體的熱物性參數(shù)是地?zé)崮芸沙掷m(xù)開發(fā)的先決條件。
　　本文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目:《基于多功能CPTU的能源樁熱力響應(yīng)機(jī)理與分析方法研究》(51578146)，研發(fā)了可以快速測量土體導(dǎo)熱系數(shù)的原位熱傳導(dǎo)探頭，建立其傳熱計(jì)算模型，提出了土體熱物性參數(shù)原位測

2、試方法。在東南大學(xué)九龍湖校區(qū)開展土體熱響應(yīng)原位試驗(yàn)，分析不同土層的傳熱特性，并探討溫度變化對土體原位力學(xué)性能的影響。主要研究成果如下:
　　(1)基于無限長線熱源傳熱模型，研制了可原位測量土體導(dǎo)熱系數(shù)的熱傳導(dǎo)探頭，優(yōu)化了熱傳導(dǎo)探頭的尺寸、材料和加熱功率。熱傳導(dǎo)探頭高100cm，外徑為4.4cm，加熱功率為200W，加熱120s時(shí)探頭金屬外殼溫升達(dá)到9℃;
　　(2)運(yùn)用Comsol數(shù)值分析軟件，建立了熱傳導(dǎo)探頭傳熱數(shù)值計(jì)算模