基于热响应试验的岩土热物性参数计算方法研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:spsnake
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现今能源和环境问题日益凸显,暖通空调行业产生的能源消耗和环境污染在能源和环境问题中所占比重越来越大,故以节能和环保为主要特征的地源热泵空调系统具有良好的发展前景。在地埋管换热系统的设计过程中,地下岩土的热物性数据是最重要的设计参数。对于具体工程而言,相同地质条件下不同地层的热物性参数(如导热系数)相差可达数倍之多。如果该组数据掌握不准,或导致换热系统设计能力偏小,不能满足负荷需要;或导致换热系统设计能力过大,从而大大增加初投资。国内对热物性测试仪器的研究时间尚短,无法为工程项目提供准确的岩土热物性参数,制约了地源热泵技术在国内的发展。   为了适应该行业发展的需要,本文基于项目组研制的“GP-2地源热泵岩土热物性现场测试仪”,简要地介绍了测试仪的组成和线热源、柱热源两种计算传热模型。在数据的处理方面,经分析选择了三种不同的遗传算法:一般遗传算法(SGA算法)、郭涛算法(GT算法)和差分演化算法(DE算法)进行优化。   利用VS2005+BCG开发库,实现了GP-2所采集的*.txt文档数据的导入、导入文档的添加、中间值的计算、模型和算法的选择等功能,可视化功能提供了友好的用户界面,使热物性参数的计算工作变得更加简单、明了和准确,从而大大提高了工作效率。   最后依托山西晋中地埋管换热系统勘察项目,介绍了工程的概况,总结了测试仪在工程中的工作步骤及各因素对测量结果的影响,对所采集的数据进行分析,利用开发出来的软件计算岩土的热物性参数,得到了较好的结果,为地源热泵技术的应用推广提供了经验。
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