文献综述(或调研报告):
热传导探头是将旁压仪的膨胀性和热物性原位测试技术相结合,其热物性测试过程涉及岩土体传热和热探针传热等问题,近十年来国内外学者已开展了相关研究。
(1)岩土体的热物性参数测试理论与求算方法研究
岩土体热物性参数对隧道工程冷、热灾控制、地温能利用、热能存储和核废料存储等至关重要,现有的岩土体热物性参数测试方法包括室内试验方法和原位试验方法。室内试验方法主要有平面热源法、热平衡法、热探针和差式扫描量热法,研究表明,岩石的导热系数随着良热导性矿物组分量的增多而增大[1],岩石越致密,孔隙度越小,则导热系数越大[2];岩石致密性和赋水条件对其导热性具有影响[3];温度越低、压力越大的岩石,导热系数越大[4];岩石的波速与导热系数正相关[5];岩石的层理对其传热具有影响,且受含水饱和度的影响[6]。
原位试验方法主要是地埋管热响应试验,利用加热设备向垂直地埋管换热器中输入热量或冷量,监测热交换器中传热循环介质的入口、出口温度和流速,利用传热模型反演岩土的热物性参数[7-10]。国内外学者对原位测试技术开展了大量研究,Ewen等将室内测试方法中的热探针法推广至原位试验中[11];于明志等基于地源热泵系统研制了便携式岩土热物性测试仪,并在现场验证了其可靠性[12];Akrouch利用温度消散与孔压消散的相似性,记录CPT探头因贯入过程与土摩擦产生的过余温度及消散过程,提出了测量原位土体热导率的经验公式,在有限的测试场地证明有效[13];Verdoya等结合室内和现场试验方法,研究由两个地埋管换热器组成的地源热泵系统的地下岩土热物性和传热机理,所得结果基本一致[14]。
综上所述,国内外学者开展了大量的岩石热物性参数室内试验研究,但室内试验无法真实体现岩土体的天然地质环境和地质条件的影响。现有的原位试验有些只能获得整个钻孔深度内岩土体的综合热物性参数,但无法获取钻孔内任意点处岩土体的热物性参数;有些则测试深度有限或不能测试岩体的热物性参数。
(2)岩土体传热研究
岩土体传热一直是国内外学者研究的前沿和热点。Heinze等建立了双孔隙流体流动模型的局部热非平衡模型(LTNE)模型 [15];Abbasi等提出了具有基质块尺寸分布的径向系统的传热模型,以解决裂缝中的对流传输和从基质块到裂缝的传导[16];Huang等人提出了可确定岩石和流体之间的传热速率的分析模型,充分考虑了流体和岩石温度的变化[17];陈必光等提出了二维裂隙岩体渗流传热的离散裂隙网络模型数值计算方法[18];Ma等采用数值和实验方法研究了对流经粗糙裂缝的水的传热特性和沿流动方向的局部传热系数分布[19];Fox等采用格林函数的分析方法建立包含单个矩形裂缝的理想储层中的瞬态热传导模型[20];高俊义等建立了稀疏不规则裂隙岩体试验模型,对三维水流-传热对温度和应力影响进行研究[21];罗爽等针对地热井与周围岩体换热问题,推导了轴对称二维坐标下管状裂隙换热模型在Laplace域内的解析解[22];Vasilyeva等建立了在裂隙岩体中的增强型地热系统传热传质的多尺度模型[23]。
以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。