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寒区隧道地源热泵型供热系统岩土热响应试验
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:U45[建筑科学—桥梁与隧道工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]同济大学地下建筑与工程系,上海200092, [2]同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092, [3]中铁十五局集团有限公司,河南洛阳471013
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50878150);交通部西部交通建设科技项目(2009318822047);长江学者和创新团队发展计划资助项(IRT1029)
中文摘要:

为解决寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速林场隧道中。通过开展寒区隧道地源热泵供热系统岩土热响应试验,研究热交换管管内循环介质的入口温度、流量和管间距对换热量的影响以及热交换对隧道围岩和衬砌温度场的影响。试验结果表明:管内循环介质的流量一定时,换热量随着入口温度的增加而呈线性增加;管内循环介质的入口温度一定时,换热量随着流量的增加而呈指数增加。增加流量可以提高热交换管内循环介质的换热能力,但却增加管内循环介质与管壁之间的阻力,建议热交换管管内循环介质流量不宜超过0.75m^3/h。热交换管间距为100和50cm时,围岩温度场的影响深度分别约为75和100cm。热交换管间距越小,围岩温度场的影响范围则越大,温度增量也越大。

英文摘要:

In order to prevent freezing damage of tunnels in cold region, tunnel heating system using heat pump was introduced for the first time at Linchang tunnel in Inner Mongolia Autonomous Region of China. The rock-soil thermal response test was carried out to study the influence of the inlet temperature, flow rate and pipes distance on extracted heat and the influence of heat exchange on temperature field of surrounding rock and primary lining. It can be found that the extracted heat varies with the inlet temperature linearly and with flow rate exponentially. Although the extracted heat can be improved by increasing the flow rate, there is more resistance to fluid in heat exchange pipes, it will be uneconomical if the flow rate is great~ it is suggested that the flow rate is no more than 0.75 m3/h. The affected depth of surrounding rock temperature is 75 cm when the heat exchange pipes distance is 100 cm, and is 100 cm when the heat exchange pips distance is 50 cm. The less the heat exchange pipes distance, the greater the affect depth of surrounding rock temperature and the temperature increment.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823