能源地下结构的理论及应用 地下结构内埋管的地源热泵系统PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 地表浅层地热能及其开发 1

第二节 能源地下结构概念 2

第三节 能源地下结构类型 3

一、能源桩 3

二、能源连续墙 4

三、能源隧道 4

第二章 能源地下结构的地质勘察和热物性测试 9

第一节 浅层地温分布规律 9

一、变温带 9

二、常温带 9

三、增温带 9

第二节 能源地下结构的地质勘察 10

一、地质勘察要求 10

二、地质勘察方法 10

第三节 岩土热物性测试的原理和方法 11

一、岩土体热物性参数 11

二、导热系数和热扩散率的现场测试原理 12

三、单位孔深换热量的现场测试原理 14

四、岩土体热物性的现场测试仪器和方法 15

五、岩土比热容测试原理和方法 18

第四节 工程实例 20

一、岩土层的岩性及结构 20

二、地下水水质 20

三、地下水水温、水位、流速及流向 21

四、岩土层原始地温测试及恒温层的确定 22

五、单位孔深换热量测试 24

六、岩土体的综合导热系数 27

七、地温恢复能力测试 28

第三章 能源地下结构传热理论 30

第一节 地下连续墙内埋管换热器传热理论 30

一、地下连续墙内埋管换热器周围温度场二维传热模型 30

二、地下连续墙内埋管换热器内流体温度场一维模型 37

三、影响地下连续墙内埋管换热器换热量的因素 38

第二节 钻孔灌注桩排桩内埋管换热器流－热耦合数值模型 45

一、流－热耦合数值计算简介 45

二、流－热耦合控制方程 46

三、流－热耦合数值几何模型及边界条件 51

四、影响钻孔灌注桩内埋管换热器换热量的因素分析 52

第三节 隧道结构内埋管换热器传热理论 58

一、隧道结构内埋管换热器传热模型 58

二、理论解与现场实测结果的对比验证 74

三、影响隧道结构内埋管换热器换热量的因素 78

第四章 能源地下结构设计计算方法 95

第一节 地下连续墙内埋管换热器设计计算方法 95

一、地下连续墙内埋管换热器的负荷计算 95

二、地下连续墙内埋管换热器的布置形式和参数计算 96

三、地下连续墙内埋管换热器系统的压力损失计算 102

第二节 钻孔灌注桩排桩内埋管换热器设计计算方法 103

第三节 隧道结构内埋管换热器设计计算方法 105

一、隧道供热负荷计算 105

二、热交换管布置形式优化 115

三、热交换管埋设位置优化 118

第五章 能源地下结构中的热交换管与地下结构相互作用 123

第一节 埋管对结构承载力的影响 123

一、地下连续墙内埋管对其承载力影响 123

二、隧道结构内埋管对其承载力的影响 125

第二节 系统正常运营时的温度应力 127

一、温度应力的基本概念 127

二、弹性温度应力理论及有限元计算方法 128

三、系统正常运行时温度应力的数值模拟 129

第三节 隧道衬砌变形和施工对热交换管的影响 141

一、隧道初衬变形对热交换管的影响 142

二、隧道二衬施工对热交换管的影响 144

第四节 系统运行对周围环境的影响 144

一、系统长期运行时周围土层的温度分布特点 144

二、土层热物性对温度场的影响 148

第六章 能源地下结构施工方法与质量控制技术 154

第一节 管材材质及要求 154

第二节 地下连续墙内埋管换热器施工方法与质量控制 155

一、地下连续墙内埋管的构造设计 155

二、地下连续墙内埋管的关键施工方法 157

三、地下连续墙内埋管的施工质量控制措施 161

第三节 桩基内埋管换热器的施工方法与质量控制 165

一、桩基内埋热交换管的构造设计 166

二、桩基内埋管的关键施工方法 169

三、桩基内埋管的施工质量控制措施 172

第四节 隧道结构内埋管换热器施工方法与质量控制 174

一、隧道结构内埋管的施工工艺 174

二、隧道结构内埋管的施工质量控制技术 181

三、隧道结构内埋管的热交换管检测 182

第七章 能源地下结构实例 184

第一节 上海自然博物馆工程能源桩和能源地下连续墙 184

一、工程概况 184

二、灌注桩工程桩及地下连续墙内埋管布置 184

三、地下连续墙内埋管布置形式优化 184

四、地下连续墙内埋管换热能力现场试验 187

五、水泥水化热对换热能力的影响 194

第二节 上海富士康总部大厦能源地下连续墙 198

一、工程概况 198

二、地下连续墙内埋管布置 198

三、地下连续墙墙体原始温度测试 198

四、地下连续墙内埋管换热能力现场测试 200

第三节 内蒙古扎敦河隧道地源热泵型防冻保暖能源隧道 203

一、工程实例 203

二、隧道衬砌结构内埋管布置 204

三、热响应试验 207

四、系统运行效果测试 220

参考文献 243

后记 246