地层热物性论文-宋小庆,江明,彭钦,熊沛文

地层热物性论文-宋小庆,江明,彭钦,熊沛文

导读:本文包含了地层热物性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:热导率,比热容,热扩散系数,影响因素

地层热物性论文文献综述

宋小庆,江明,彭钦,熊沛文[1](2019)在《贵州主要岩石地层热物性参数特征及影响因素分析》一文中研究指出岩石热物性是地表、地球内部温度分布及热传递研究不可缺少的参数,贵州乃至西南地区均尚未开展过系统性、区域性的岩石热物性参数研究工作。为给贵州及相邻区域开展地热、油气成藏以及岩土工程等研究工作提供依据和参考,本次采集了贵州主要地层的14种岩类,共计433件岩石样品,并进行热导率、比热容及热扩散率的测试,分析了不同岩石的热物性参数特征及影响因素。研究表明:贵州地区岩石热导率的实测平均值在1.516±0.264~5.066±0.521W/(m·K)之间,比热容的实测平均值在0.272±0.042~0.603±0.096kJ/(kg·℃)之间,热扩散系数的实测平均值在0.752±0.331~2.854±0.368mm2/s之间。区内岩石热物性与其矿物成分、结构、含水量等因素有关,其中,岩石年龄越老,热导率和热扩散系数越高;岩石的热导率和热扩散系数与高热导率矿物含量存在正相关关系,而比热容则相反;随着岩石中矿物颗粒粒度的增大,岩石热导率和热扩散系数也随之增加,而比热容与矿物颗粒粒度的关系则不明显;含水量对岩石的热物性影响较大,饱水条件下岩石的热导率比干燥条件下的热导率增加幅度在2%~17%,热扩散系数增加的幅度集中在1%~16%,而比热容则减少,减少幅度在3.08%~21.79%。(本文来源于《地质学报》期刊2019年08期)

雷晓东,胡圣标,李娟,杨全合,韩宇达[2](2018)在《北京地区基岩地层热物性参数特征》一文中研究指出北京地区迄今为止尚未开展过系统性的基岩地层热物性参数测量工作.为给北京及邻近地区开展地热学研究与资源评价提供依据和参考,在北京周边山区标准地层剖面上采集了548件岩石样品,覆盖了前新生界各组不同岩性的沉积地层及大部分岩浆岩地层,开展了热导率、比热和热扩散率测试,分析了基岩地层的热物性参数分布特征.结果表明:9种不同岩性岩石的热导率平均值为2.231~4.330 W/(m·K),岩石比热平均值为1.632~2.029 MJ/(m~3·K),热扩散率平均值范围为1.166×10~(-6)~2.481×10~(-6)m~2/s.热导率和热扩散率最大的地层是蓟县系白云岩、页岩组合,最小的是白垩系的火山岩和砂砾岩组合.比热最大的地层是叁迭系的粉砂岩、凝灰质砂岩和砂砾岩组合,最小的是蓟县系白云岩、页岩组合.全区热导率、比热和热扩散率与岩石地层的矿物组分、孔隙度、温压条件等有关.全区岩石热导率(K)与热扩散率(κ)值存在线性关系,相关方程为K=0.5834κ-0.0255.(本文来源于《地球物理学进展》期刊2018年05期)

周世玉[3](2016)在《重庆典型地层热物性及地源热泵系统运行特性》一文中研究指出地源热泵(GSHP)技术作为浅层地热能资源在建筑空调应用的主要途径,近些年来在国内发展迅速。由于该技术的地域性特点,有必要对其在重庆地区应用的适宜性及应用效果进行研究。首先重庆地区地下岩层构造主要是以砂岩、泥岩为主的基岩地质条件,不同于平原地区的均质土壤,其在地温分布特性及岩土热物性等方面存在特殊性;其次重庆地区处于典型的夏热冬冷地区,一般空调系统的累积冷负荷远大于累积热负荷,常规GSHP系统的应用存在地下热堆积问题。本文主要针对于这两个问题从地下换热到地上空调开展了一系列相关的研究。首先,本文分析了重庆基岩地质条件下热响应测试持续时间对岩土导热系数测试结果的影响。根据对实测数据的分析,分别获取了该地质条件下单U和双U工况下适宜的测试持续时间以及数据处理时应舍弃的初始小时数。其中,测试持续时间分别宜达到60h和50h,舍弃的初始小时数分别不宜超过20h和10h。此外,还对连续两次热响应测试间隔时间较短,导致第二次测试时地温未完全恢复至初始地温的问题进行了研究。将线热源迭加法用于第二次测试数据的分析处理,并和采用常规线热源拟合方法处理的结果进行对比,结果表明线热源迭加法对解决该问题有很好的适用性。其次,本文通过在GSHP系统的埋管区域建立地温监测系统,在GSHP系统投入使用前,获取了原始地温场在时间和空间上的分布,明确了重庆地区地下温度全年的周期性变化规律和幅度,以及地温随深度的变化规律,并据此划分出了变温带(0~15m)和恒温带(15m以下)。然后从理论上分析了地下温度场的形成原因,并通过数值模拟的方式对其进行了验证。在GSHP系统投入使用后,分析了地下温度场所发生的变化。监测结果显示,由于空调系统的冷负荷大于热负荷,导致地温呈波动上升的趋势。但由于地层的不均匀分布,导致不同深度的地温变化幅度不同。随后根据实际地层分布,建立了非均质的钻孔埋管模型,并通过CFD模拟热响应测试工况,分析了地温变化所受到的岩土导热系数分布的影响。另外,对该GSHP系统的运行特性进行了监测分析,测试参数包括进出水温度、运行功率和能效比等。测试得到的2013年和2014年的系统季节平均制冷能效比分别为3.01和2.91,系统供热能效比为2.59。分析得出由于地下热堆积引起的地温上升,使系统的制冷性能存在衰减。通过TRNSYS软件建立了该GSHP系统模型,并通过对比埋管出水温度和地温变化幅度对系统模型进行了验证。然后使用该模型模拟了系统运行20年的性能表现,结果表明系统性能衰减严重。最后,针对该地源热泵系统存在的地下热堆积问题,对其进行冷却塔辅助散热分析,发现冷却塔在第3年开启,且辅助冷却比例为30%时,系统运行20年的总能耗最低。在该设计优化的基础上,确定了ΔT=6℃和To/Tc=30/28℃分别为该系统的冷却塔的开启采用温差控制和定温控制方案的最佳参数。文章最后还提出了冷却塔过渡季节进行地温主动恢复的运行方案,以及冷机辅助的混合式地源热泵系统配置,并通过TRNSYS模拟的方式论证了这些辅助运行方案的运行效果及可行性。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-12-01)

孙东,董建兴,杨海军,陈银松,李大猛[4](2016)在《四川省地级城市典型地层热物性参数及换热效果研究》一文中研究指出引言能源与环境是人类当前和可预见的未来所面临的两大课题~([1])。利用地源热泵技术开采浅层地温能资源,服务于建筑能耗消耗,是解决能源紧缺和环境污染日益严重的重要举措之一。在地源热泵技术中,地埋管地源热泵技术由于不受地域的限制和利用闭式循环系统而被广泛应用。然而,影响其开发利用效果的主要因素之一是地层的热物性特征,进而影响到地埋管的换热效果。四川省由于经济发展水平和自然地理条件的差异等因素,(本文来源于《资源环境与地学空间信息技术新进展学术会议论文集》期刊2016-10-29)

孟祥瑞[5](2014)在《地层热物性原位测试技术在高速公路服务区的应用》一文中研究指出利用地层热物性原位测试技术测得的地层热物性参数的精度要高于土壤类别辨识法或瞬态测量的探针法,更适于地源热泵系统埋管换热器的长度的设计。结合大广高速公路双辽服务区的地层热物性参数的测试情况对地层热物性原位测试的过程及施工注意事项进行简介。(本文来源于《能源研究与管理》期刊2014年01期)

邓军涛[6](2013)在《黄土地区地层热物性参数的影响因素分析》一文中研究指出对于地埋管地源热泵系统设计而言,最重要的参数是地层的导热系数。目前确定导热系数的方法主要有实验室测定和现场测试法。相比实验室测定的方法,现场测试更能体现现场的实际情况,因而现场测试方法更为广泛的被使用。本文针对西安多个场地的现场试验结果对黄土地层热物性参数的影响因素进行了分析,得出导热系数主要受孔隙率和含水量的影响。(本文来源于《工程勘察 2013年增刊 第1期》期刊2013-04-21)

周昀涵,罗新荣,李浪,谷丽朋,吴丽丽[7](2011)在《淮南矿区煤系地层热物性参数与大地热流分析》一文中研究指出通过对淮南典型矿区的地温梯度研究,根据地质勘探孔柱状图计算出丁集、潘叁矿区的平均热导率,再详查其他矿区的地温梯度值,最后按其大地热流的定义估算出淮南整个矿区的大地热流值为72.31 mWm-2,与安徽省大地热流值结果68.66 mWm-2相比略高。(本文来源于《煤矿安全》期刊2011年12期)

孟祥瑞[8](2011)在《便携式地层热物性原位测试仪的研究及应用》一文中研究指出随着世界经济的快速发展及人口的迅速增长,社会对能源的需求量也越来越大,而地球上的传统型矿物燃料能源的储量有限且不可再生,长此以往矿物燃料能源也会很快枯竭。近年来,全世界都在不遗余力地进行低能耗、低污染及可再生新能源技术的研究与应用。凭借其节能和环保的特性,地源热泵系统一经问世就迅速吸引了全世界的目光,成为了一个非常热门的研究课题。在地源热泵系统埋管换热器长度的设计过程中,土壤热物性参数选择的准确与否直接决定着地源热泵系统的换热效果和经济性,是设计中最重要的一环。而本文通过对国内外应用的土壤热物性测试系统的研究,针对目前国内测试系统存在的问题研制了一种便携式地层热物性原位测试仪,该测试仪具有结构简单、便于运输、能够准确测试土壤热物性参数、并可适应各种地层不同输入功率的恒热流试验的需要等特点,特别是可分体式结构的设计使运输更加方便,使测试仪能不受场地影响,能适应各种恶劣工况。测试仪采用参数估计法结合恒热流状态的线源模型或柱源模型,应用MATLAB软件编制程序计算钻孔周围岩土体的平均热物性参数。通过对比线源模型和柱源模型拟合出的数据结果表明,土壤的比热容值对柱源模型计算结果的影响较大,故对于钻孔周围土壤的比热容值不详的小管径长时间测试宜采用线源模型对测试结果进行处理。论文分析了测试时间、测试功率及测试流量对地层热物性参数的影响,试验结果表明:线源模型和柱源模型都是随测试时间的增加拟合精度越来越高,对于对测试精度要求不太高(10%左右)的工程,采用50h的测试即可:对于要求较高(<5%)的工程则至少应进行80h的测试才能达到测试精度的要求,而80h以后地层热物性参数随时间变化已很小,增加测试时间对提高测试精度效果不明显,在实际工程测试中不推荐使用。试验还发现地层平均热传导系数随着测试功率的增大而增大,钻孔热阻随着测试功率的增大而减小,而当测试功率一定时二者随测试流量的变化改变很小。因此在进行实际工程测试时应根据测试规范及实际需要选择测试时间和测试功率,使埋管换热器长度的设计更加合理。论文还通过FLUENT软件建立垂直埋管换热器二维数值传热模型,研究管内流体的质量流速、管内流体入口温度与周围土壤的原始地温差值的大小、周围土壤、回填材料及U形管的导热系数这些参数对影响垂直埋管换热器传热的影响,通过研究发现在上述影响因素中周围土壤及回填材料的导热系数对换热功率影响最大,因周围土壤的导热系数通常是不能改变的,故在实际工程中应着重控制回填的质量,来获得更好的换热效果。而U形管的导热系数对U形管的换热量影响不大,在实际工程中不必选用价格过于昂贵的导热系数高的管材来提高换热量。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-04-01)

孟祥瑞,孙友宏,王庆华,关晓琳,吕喜禄[9](2011)在《大广高速公路双辽服务区地源热泵系统地层热物性原位测试》一文中研究指出利用地层热物性原位测试仪可以准确地测量地层热物性参数。概述了浅层岩土体热物性原位测试仪的原理、结构组成、特点、测试方法及数据处理方法。利用Ingersoll简化模型算得共需498口100 m换热井才能满足双辽服务区的冬季供暖需要。(本文来源于《探矿工程(岩土钻掘工程)》期刊2011年01期)

孟祥瑞,孙友宏,王庆华[10](2010)在《便携式地层热物性原位测试仪及其应用》一文中研究指出便携式地层热物理性质原位测试设备可以为地源热泵系统的设计提供准确的地层热物性参数,确保系统设计的准确性和经济性。概述了便携式地层热物性原位测试仪的原理、传热模型、结构组成及特点,并结合其应用实例介绍了便携式地层热物性原位测试的具体操作流程。(本文来源于《能源研究与管理》期刊2010年04期)

地层热物性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

北京地区迄今为止尚未开展过系统性的基岩地层热物性参数测量工作.为给北京及邻近地区开展地热学研究与资源评价提供依据和参考,在北京周边山区标准地层剖面上采集了548件岩石样品,覆盖了前新生界各组不同岩性的沉积地层及大部分岩浆岩地层,开展了热导率、比热和热扩散率测试,分析了基岩地层的热物性参数分布特征.结果表明:9种不同岩性岩石的热导率平均值为2.231~4.330 W/(m·K),岩石比热平均值为1.632~2.029 MJ/(m~3·K),热扩散率平均值范围为1.166×10~(-6)~2.481×10~(-6)m~2/s.热导率和热扩散率最大的地层是蓟县系白云岩、页岩组合,最小的是白垩系的火山岩和砂砾岩组合.比热最大的地层是叁迭系的粉砂岩、凝灰质砂岩和砂砾岩组合,最小的是蓟县系白云岩、页岩组合.全区热导率、比热和热扩散率与岩石地层的矿物组分、孔隙度、温压条件等有关.全区岩石热导率(K)与热扩散率(κ)值存在线性关系,相关方程为K=0.5834κ-0.0255.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

地层热物性论文参考文献

[1].宋小庆,江明,彭钦,熊沛文.贵州主要岩石地层热物性参数特征及影响因素分析[J].地质学报.2019

[2].雷晓东,胡圣标,李娟,杨全合,韩宇达.北京地区基岩地层热物性参数特征[J].地球物理学进展.2018

[3].周世玉.重庆典型地层热物性及地源热泵系统运行特性[D].重庆大学.2016

[4].孙东,董建兴,杨海军,陈银松,李大猛.四川省地级城市典型地层热物性参数及换热效果研究[C].资源环境与地学空间信息技术新进展学术会议论文集.2016

[5].孟祥瑞.地层热物性原位测试技术在高速公路服务区的应用[J].能源研究与管理.2014

[6].邓军涛.黄土地区地层热物性参数的影响因素分析[C].工程勘察2013年增刊第1期.2013

[7].周昀涵,罗新荣,李浪,谷丽朋,吴丽丽.淮南矿区煤系地层热物性参数与大地热流分析[J].煤矿安全.2011

[8].孟祥瑞.便携式地层热物性原位测试仪的研究及应用[D].吉林大学.2011

[9].孟祥瑞,孙友宏,王庆华,关晓琳,吕喜禄.大广高速公路双辽服务区地源热泵系统地层热物性原位测试[J].探矿工程(岩土钻掘工程).2011

[10].孟祥瑞,孙友宏,王庆华.便携式地层热物性原位测试仪及其应用[J].能源研究与管理.2010

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