基于桩土相互作用的嵌岩能源桩传热计算

作者：黄庆伟; 刘齐建; 高文华

来源：地下空间与工程学报, 2020, (04): 1102-1107.

• 嵌岩能源桩
• 传热
• 桩体温度
• 土体附加温度
• 边界效应 end-bearing energy pile
• heat transfer
• the pile temperature
• the additional temperature of soil
• the boundary effect

针对螺旋地埋管嵌岩能源桩传热,提出一种新的计算模型,可考虑基岩温度、大气地面对流换热、桩顶处绝热处理、流体速度和流体热量损耗对其传热影响。首先求解土体温度自由场;接着考虑桩体运行时系统传热相互作用的影响,得到桩体温度场;然后将土体温度场问题转化为一系列未知系数求解;最后通过边界条件得到土体附加温度场。分析表明:在桩顶和桩底两倍桩径范围内,土的附加温度变化幅度最大;桩土传热系数对能源桩传热性能影响最大,减小桩土传热系数可显著提高能源桩传热性能;流体导热系数及流速对桩的传热效果影响不可忽略;土的导热系数及大气地面对流传热系数对其传热性能影响很小。

• 单位
  湖南科技大学; 湖南大学; 土木工程学院