低温模式下地下换热器管土结构冻胀变形特性研究
Safety and Environmental Engineering（2020）
摘要
为研究地下换热器的运行温度(低于0℃)对地下换热器管土结构冻胀变形的影响,通过建立地下换热器管土结构冻胀变形过程的数值模型,以单U型地下换热器管土结构为研究对象,模拟其在不同恒温温度和不同进、出水温差工况下的冻胀变形过程,分析冻胀土体应力、管体变形和管截面的变化特征,以此考察地下换热器的安全运行特性.结果 表明:对于恒温运行模式,在土体冻结范围基本一致的情况下,低温运行模式可产生更小的冻胀力、管体变形和管截面减小程度;对于不同的进、出水温差运行模式,在平均运行温度一致的降温模式下,较小的温差可产生较小的冻胀力、出水管管体变形量和管截面减小程度.该研究将冻胀模型应用于地下换热技术领域,可为合理选择地下换热器运行方式以预防冻害提供参考.
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