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北京平原区粉质粘土热导率影响因素实验研究

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文档简介:

北京平原区粉质粘土热导率影响因素实验研究第40卷第3期2013年6月中国地质GEoL0GYINCHINAVo1.40.NO.3Jun.,2013北京平原区粉质粘土热导率影响因素实验研究栾英波郑桂森卫万顺(1.北京市地质矿产勘查开发局,北京100195;2.中国地质调查局浅层地温能研究与推广中心,北京100195)提要:岩土体热导率是热物理性质重要参数之一,不仅仅决定着浅层地温场的展布形态.而且也是整个热泵功率计算的核心,是影响地源热泵工程投资和运行能耗的关键因素。本文通过一系列实验。对粉质粘土的热导率与含水量、密度、孔隙比进行研究和统计.从实验研究结果来看,粉质粘土热导率随着含水量的增大而增大.可以用对数关系和乘幂关系进行拟合,相关系数较好。由于样品物质成分和微观结构差异影响着传热方式组合,难以用统一的拟合方程表示同一地区热导率与含水量等因素变化规律。在含水率不变的情况下随着孔隙比的增大而热导率逐渐减小.随密度的增加而热导率增大的规律趋势明显。粉质粘土热导率随含水量的变化可分为3个阶段,含水量在O一5%,热导率随之增加急剧,含水量5%20%时,热导率随之增加较快.含水量大于20%时,热导率随之增加缓慢并趋于稳定。关键词:热导率;粉质粘土;统计分析;北京地区中图分类号:TK521文献标志码:A文章编号:1000—3657(2013)03—0981—081前言能源、环境和可持续发展备受世界各国关注.随着经济社会的发展和相关技术的进步.作为清洁可再生资源的浅层地温能逐渐得到人们接受、认可,并快速发展。世界地热能利用中,浅层地温能利用能量以每年超过20%的速度增长哪.中国应用浅层地温能供暖制冷的建筑物面积近8000x104m2.对改善能源结构、节约资源和保护大气环境将起到重要的作用囝岩土体是浅层地温能储藏、传递、散失的物质基础,表示岩土体导热能力大小的热导率是岩土体热物理性质重要参数之一.不仅仅决定着浅层地温场的展布形态.而且也是整个热泵功率计算的核心.是影响地源热泵工程投资和运行能耗的关键因素.以适当的参数计算能够取得最大的经济效益和社会效益【引.因此有必要对岩土体的热物理性质进行研究.以达到节能、高效、安全的目的。浅层地温能作为一种积蓄在地下(0~200m)的无形自然资源.是地球深部的热传导和热对流与太阳辐射共同作用的产物为地表以下0~200rn深度内温度与距离地表1.

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