土壤各成分组成中导热量最大的是什么?
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发布时间:2022-05-06 03:52
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热心网友
时间:2022-06-28 15:46
NO.1-土壤特性
土壤的导热系数首先与土壤的本身有关,土壤的特性已经超出暖通的范畴,查阅了一些资料。
土壤是一个包含固、液、气三相的粒状介质,故其热物性取决于各组分的容量比例、固体颗粒大小和排列等。
土壤的特性参数包括:热物性参数(土壤密度、土壤比热容、土壤导热系数、土壤热扩散系数)和土壤的原始温度。土壤的热物性参数决定了土壤的换热能力及蓄热能力。
土壤导热系数的影响因素众多,比如说岩土类型、孔隙率(干容重)、饱和度、土壤温度、地下水位深度、土壤温度、土壤颗粒大小和形状,地下水流动速度与方向、热湿迁移作用。
呜呜~~实在没法展开说了,上述每种因素都有人在研究可以查阅相关文献,自行学习。总体规律见下表。
表1 几种典型土壤及岩土热物性
土壤的导热系数与其组成成分有关,砂土中石英含量较高,土壤有效导热系数较高;粘土中石英含量较小,土壤有效导热系数较低。同时土壤中含水量较高一般导热系数较高。
NO.2-井孔热阻
井孔热阻对导热系数的影响也就是回填材料,不打算细说(1是未准备相关资料;2是这方面的研究较多叙述较长)
NO.3-测试条件
在岩土热响应测试时,影响因素主要有:循环水流速和加热功率。(PS:文末有相关参考文献,此处叙述相关结论)
循环水流速
管内水流速的增大,进出口水温升高,进出口水温差减小,管内对流换热增强,换热量增大,而导热系数的变化不大。
《不同工况流速对地埋管换热器影响的实验研究》指出:无论是单U25还是双U25,随着管道内水流速的增大,流动阻力随之增大,管内流体进出口温差逐渐减小,而换热量并不随流速的增加呈定比例的增加,并且管内流体流速太高会造成进出口温差过低,影响热泵机组的运行效率,也会造成泵的选型过大,增大运行能耗;但流速太低又会造成单位长度钻孔换热量偏低,经济性差。综合考虑换热量、进出口温差、压力损失,不同管径及不同地埋管换热器形式的最佳管内流速范围见下表2。