一、地下能量利用的新技术──地热泵系统与岩土工程（论文文献综述）
李宗翰[1]（2019）在《寒冷地区绿色建筑地源热泵设计预期与实际运行差异性分析》文中研究指明地源热泵技术与绿色建筑相结合,是可再生能源技术与绿色建筑理念的交汇,由于绿色建筑具有围护结构热工性能较好,冷热负荷较低等特点,地源热泵技术在绿色建筑中应用可带来更明显的节能效果和环保效益。而近年来,绿色建筑可再生能源系统在实际应用过程中存在盲目技术堆砌现象,由于管理疏忽,运行策略不合理,运行与设计工况差异等一系列原因,部分绿色建筑地源热泵系统存在运行能耗较高,节能效果差,运行成本增加等一系列问题,实际运行效果并不理想。因此,分析绿色建筑中地源热泵系统的运行特性成为了改善其运行效果的首要任务,绿色建筑中热泵系统的运行效果的识别与设计工况的差异性分析也十分的迫切。针对寒冷地区6栋应用热泵的绿色建筑,通过监测绿色建筑中地源热泵系统完整一年的数据,详细分析了各绿色建筑中热泵系统的能耗指标、系统能效系数、系统供回水温度、水泵的耗电输热比等指标,辨识建筑能源系统效率的关键影响因素,并对比实际运行与设计预期的差异性。通过建筑本体能耗情况（EUI）、用能分项比例、室内温度分布频率及能源系统能效等数据的比对,深入挖掘6栋绿色建筑EUI、室内满意度和热泵系统能效的节能潜力水平。初步探究了寒冷地区地源热泵系统实际运行与设计预期之间存在的差异性机理,利用TRNSYS模拟软件对热泵的典型差异机理进行了优化模拟,为绿色建筑中地源热泵的设计和运行提供一定的参考建议。研究结果表明,影响建筑能源系统效率的关键因素为机组COP和系统EER;寒冷地区被调研绿色建筑EUI均在20 kWh/（m2·a）,符合我国“三步节能”中节能75%的规定;通过对地源热泵系统差异性的分析,得出6栋建筑中地源热泵系统的差异性因素分别为:水泵频率、系统流量、地源侧供水温度、用户侧和地源侧的串水情况、取水井和回灌井深度不够及板式换热器中的污垢堆积;地源侧供水温度具备的节能潜力平均为40.9%,通过更换变频水泵所具备的节能潜力平均为24.2%,通过对建筑室内温度的分析,若将室内温度分别控制在供暖季18℃和供冷季25℃,建筑过量供冷和供热具备的节能潜力分别是9.9%和24.2%,6栋绿色建筑中地源热泵系统的节能潜力巨大。以6栋绿色建筑中能源系统的动态监测获得的运行数据为基础,有利于制定严寒寒冷地区低能耗建筑技术应用法规,具有一定的学术价值,对我国绿色建筑中热泵技术的应用具有重要意义。
吴丹[2]（2019）在《地源热泵高效换热系统热运移模型研究》文中提出近地表地层所赋存的低品位热能（浅层地温能）,来自地核热量经地层热传导向地表的热扩散过程中;地温垂向热传导作用,既是浅层地温能来源、也是地源热泵系统维持长期、稳定运行的关键所在;针对现有经典理论忽略了垂向热传导作用这一理论缺陷,结合高效换热孔结构特点,考虑国内外换热孔设置的实际,主要研究换热孔作用下的岩土体传热理论模型及其求解问题;根据模型解,探求解的数理意义、证明解与现有经典理论模型解之间的关系;结合实例应用,演示模型解的应用方法与过程。主要研究工作与成果,概述如下:（1）在考虑地温垂向传热作用的前提下,对单个换热孔作用下的岩土体传热问题,建立一维稳态传热模型,给出模型解析解及其应用方法,为依据热响应试验进行孔间距设计等,提供简便、可行的计算方法;对新模型解,证明其与现有经典理论模型解之间的转化关系,给出经典理论模型（Hart和Couvillion模型）解的计算误差算式、明确经典解的适用条件。实例中,依据经典理论方法进行热响应试验,求算出岩土导热系数λs为1.4241W/（m·K）;根据新方法理论,利用有2个地温观测孔的热响应试验,算得λs为1.03W/（m·K）、较经典方法小38%。根据新方法理论,利用热响应试验,计算出系统在试验过程中从垂向传热获得的补给强度为9.19mW.m-2(大地热流值约为50mW.m-2),依据该计算成果设计的换热系统已运行了7年。（2）根据国内换热孔多按直线密集布置的实际,将一列线状排列的换热孔作为热源的第一类边界、地温垂向导热强度ε作为源汇项,建立垂向传热作用下的线列孔2侧均质岩土体中一维非稳态传热模型。在换热孔循环水水温恒定、或水温瞬时变化后长时间保持稳定的条件下,ε为常数,利用Laplace变换,给出模型的解及其应用方法;针对计算期内ε可能有较大变化的情形,将计算期离散为若干个计算时段,每个时段内ε为常量,依据ε为常数条件下的模型解,根据叠加原理给出问题的解,并建立求算各时段ε的递推方程。依据换热系统运行过程中监测孔地温动态数据,建立利用地温变化速度随时间变化曲线的拐点求算模型导热系数a的拐点法;实例求出的a值为5.48×10-5m2/s。（3）换热孔水温变化过程为复杂的函数形式（如指数形式）时,受像函数求逆变换比较困难的限制,在不依赖边界函数变换过程的条件下,利用Fourier变换的特定性质和卷积原理先求模型理论解,再将边界函数代入,求出实际问题的解;当水温变化过程难以确定统一的数学表达式时,将水温变化过程进行Lagrange线性离散化,将离散方程代入上述理论解,再求出实际问题的解。依据监测孔地温动态监测数据,建立了地温变化速度随时间变化曲线与理论曲线适线求模型参数的适线法;利用同一实例不同地温观测孔数据,适线法求得a值为5.00×10-5m2/s,与拐点法计算结果基本一致。
王宜安[3]（2018）在《非均匀温度场中的单桩内力响应模型试验研究》文中研究说明浅层地温能开发技术发展迅速,从地源热泵技术到桩基埋管形式的能源桩技术,再到利用基础底板、隧道、地下连续墙、挡土墙、水井、污水管道等结构作为地面与土体换热的新型技术,这些技术的发展使得地热能开采量日益增加。另外地热能作为一种可再生能源越来越多的应用于建筑领域的供暖和制冷,因此大量开采地热能使得原有地基土中稳定的地温场发生了变化,处在这种变化的地温场当中的建筑桩基,由于热胀冷缩其内力和变形也将产生相应变化。目前,关于桩、土的热、力学响应的研究已经取得了大量的成果,主要是在能源桩领域,但是对非换热桩的热、力学行为,特别是处在非均匀温度场中的非换热桩的弯曲变形研究较少。本文借助于室内模型试验和数值模拟对非均匀温度场中的单桩热、力学行为展开了研究,主要研究内容及结论如下:首先,通过室内模型试验构造了土体中的非均匀温度场,研究分析了三次循环升、降温工况下桩体和土体的温度、桩顶竖向位移、土体表面竖向位移、桩体变形的变化情况。试验结果表明:桩体和土体在温度场整体升高和降低的过程中分别发生了隆起和沉降,并且与温度变化规律具有明显的对应关系;升、降温工况下桩身两侧沿着深度的温度差异,使得桩身两侧产生不同的拉、压应变,揭示了非均匀温度场中,桩身产生复杂弯曲变形的现象。其次,依据瑞士洛桑联邦理工学院某能源桩现场的工程地质条件,建立了桩、土有限元模型,并利用COMSOL软件对非均匀温度场中的非换热桩的热、力学行为进行了数值模拟。模拟结果表明:冬、夏季随着能源桩运行时间的变长,临近桩桩身弯曲变形逐渐增加,直至温度场趋于稳定;不同温度工况下的临近桩桩身弯矩有所不同,桩身弯矩是桩身两侧温度差异与桩、土接触作用相互影响的结果。论文研究了在浅层地温能的利用过程中,土体和桩体的温度分布、变化特征以及桩体内力的变化规律,研究成果对于桩基础的优化设计、评价非均匀温度场中桩基础的工程性能具有一定的参考意义。
马勇[4]（2013）在《地源热泵系统运行能效测评与能效影响因素的研究》文中指出随着地源热泵技术发展，住建部示范项目不断建设完成，其节能效果也成为建设单位、政府以及全社会最为关注的问题。论文在地源热泵能效测试的基础上，结合地源热泵系统在设计和应用中存在的问题，对地源热泵系统在武汉地区的应用效果和节能、经济、环境效益进行了研究。从地源热泵系统测评着手，详细介绍了能效测评的主要内容及方法，并总结了效益评估的计算方法；重点分析了各系统能效的检测结果，并从热力完善度角度分析了机组性能，给出了不同工况下的系统能效比的计算方法；同时利用不同的评价指标对对热泵系统的节能效益、环境效益、经济效益进行了分析。论文结合地源热泵系统的测试工作，讨论了各测试仪器的安装、使用方法及测试误差，结合现场的测试经验，给出地源热泵能效测试要点；并根据测试过程中遇到的问题，对频发性较高的故障进行了分析，给出了故障诊断及排除故障的方法。论文利用地源热泵实验平台，设置多组实验方案，研究埋管管径、单双U、流速等因素对系统能效的影响，同时结合工程案例，对“大流量小温差”、“地下土壤热失衡”现象进行分析，并给出了可行的解决方法及建议。论文通过对多个地源热泵系统实际工程进行能效及效益分析，得出地源热泵系统在武汉地区有更为广泛的应用前景。
刘汉龙[5]（2013）在《岩土工程技术创新方法与实践》文中指出岩土工程学科发展,创新是灵魂。基于笔者与其创新团队对近年来开展的岩土工程新技术研发工作,从技术创新的角度进行了归纳,并力求从技术创新过程中探讨产学研实践方面的研究问题。首先介绍了岩土工程技术创新的内涵和分类,围绕集成、逻辑推理和联想等思路,着重探讨了优缺点互补创新法、逆向思维创新法、组合技术创新法、希望点列举创新法、触类旁通创新法、强制联想创新法和扩散（发散）思维创新法7种方法,基于笔者近年来研发的系列创新技术,围绕上述的7种创新方法,分别阐述每种新技术的研发背景、研发过程和技术内容。以现浇混凝土大直径管桩（即PCC桩）技术创新为例,阐述了产学研的研究思路和研究过程。
齐子姝[6]（2012）在《地能利用热泵系统能量多样化机制及其效能》文中指出可再生能源是未来能源可持续发展的必然选择，地能利用及其地下浅层良好的热库作用为热泵技术提供了应用空间，并倍受各国重视。浅层地能无论在建筑暖通工程，还是在交通工程道桥融雪化冰能源利用领域都具有一定的利用潜力。但是，严寒地区建筑暖通冷热负荷失衡问题一直困扰地能的热泵工程应用，由此人们也一直探索解决方案，寻求最佳效能。本论文针对地能利用热泵系统能量多样化机制及效能的关键应用基础问题开展研究，提出热泵热力系统模型分析计算方法，为工程设计和运行预测提供途径，利用数字化手段，开展逐年热力性能分析和前瞻性研究，以利于指导工程实践。实验工程和计算分析表明，严寒地区地源热泵系统，采用单供热或负荷差距较大的冷热联供方式，由于冷热负荷失衡，导致地温逐年下降，造成热泵系统功耗上升，系统能效比逐步下降。为了消除和减轻地库能量的单一消耗，必须采取措施和调整运行机制，通过冷热联供、主动蓄能、间歇运行等多种能源机制改善和补充地库能量，实现高效运行和地下能量的有效平衡，进一步改善北方地区地源热泵技术的应用。本论文在国家自然科学基金项目（No.41072198）的资助下，开展地能利用热泵系统模拟计算和实验研究，通过理论分析、模型计算，结合实验研究，为地源热泵工程设计和运行工况预测提供途径，认识多孔源地源热泵系统应用及其地下传热、蓄能过程的能量特性，通过预测性多年运行工况及效能分析，探索地能利用热泵系统能量多样化和优化运行机制问题。研究工作主要包括地下换热器G函数应用及其模型分析、热泵热力系统集成及其模块建立、热力过程仿真分析及其实验验证、联供机制与效能分析、蓄能作用性研究等。创新性地开展了时间步长特性研究，为多年度长周期、分时短周期及其变周期的定时域分析提供更有效的计算精度保证。系统地开展了Matlab/Simulink计算控制平台的模块建立、模块嵌接和耦合调用研究，确立了热泵热力系统基本的分析方法，为预测分析提供重要手段。提出热泵热力系统单供、冷热联合、冷热联供与蓄能复合模式下的运行机制以及能量地下存储动态控制方法。该地下岩土传热控制技术将为地下蓄能和地下传热的能流控制提供新的控制理念，为进一步实现严寒地区地下能量高效利用技术的突破奠定基础。在地下换热器传热过程分析中，利用G函数构建地下换热器基本数学模型，建立孔壁温度控制方程，为了能够有效地开展多年度长周期预测分析和分时短周期细节分析，计算步长特性研究成为模拟计算方法的首要问题之一。研究表明，时间步长是计算过程的重要因素，特别对长时间运行工况计算时间的影响尤为重要，应根据模拟环境运行时间选用合适的时间步长处理相应时刻脉冲负荷下地下换热器孔壁温度。此外，进一步分析了随着运行时间，不同地孔数量的孔壁温度对负荷的响应特性。在地下换热器模型传热研究中，系统地讨论了有关孔直径、孔内支管间距和回填材料物性参数对地下换热器孔内热阻的影响规律，分析地下换热器出口流体温度、地下换热器内循环流体流速、岩土初始温度和孔间距对地下换热器内流体温度、设计孔深度和热泵耗功的影响特性，为研究系统长期运行工况及能耗奠定基础。在热泵热力系统集成模块中，分别构建了热泵模型、太阳能瞬时辐射模型、太阳能集热器模型、蓄热水箱模型和建筑负荷端等模型，进一步开展了模型的验证分析。系统地开展了Matlab/Simulink计算控制平台的模块建立、模块嵌接和耦合调用研究，确立了热泵热力系统基本的计算分析方法，为地能利用热泵系统能量多样化机制及效能研究提供耦合分析重要手段。结合实验工程，模拟计算和实验测试研究多年长期冬季供暖系统运行工况，分析地下换热器进出口流体温度变化规律、热泵机组和系统的能耗及能效比、能源利用率和热泵机组热力完善度。实验测试期间数据与模型计算表明地下换热器内流体温度变化基本一致，能耗和能效比吻合度较好，验证计算模块和分析方法的可行性。实验也进一步验证表明，以供热为主的北方地区没有采用蓄补能的地源形式，长期运行将导致系统能耗增加，地下换热器温度逐年下降，热泵和系统能效比降低等。针对严寒地区和夏热冬冷地区，开展热泵热力系统单供和联供运行机制和效能预测分析，证明连续多年单向负荷运行，会改变地下均衡温度，导致热泵系统耗能增加，能效比明显降低。解决的方法之一就是适当开展冷热联供运行，通过冷热负荷的地下能量补充，缓解岩土温度不断偏离初始温度，提升热泵运行效能。结果显示热泵系统在冷热负荷差异较大的情况下，即使采用冷热联供运行方式，也会导致地下换热器温度改变，热泵和系统能耗增加和能效比逐年降低，其中的缓解作用并不明显，失衡仍然占据主导作用。为了消除或减轻地下冷热负荷失衡导致热泵热力系统恶化现象，利用Matlab/Simulink平台开展热泵热力系统蓄能作用研究，对连续蓄能份额调控、间歇蓄能控制模式、冷热联供与蓄能复合模式开展多年长周期仿真分析，研究不同蓄能模式地下换热器内流体温变、热泵机组效能比及能耗情况。热泵热力系统在非采暖期连续蓄能，通过调控系统蓄能负荷与建筑物热负荷比例，计算20年内运行期间内系统运行工况及效能，当蓄能负荷与热负荷比例在0.8～1.0范围内,有利于系统的长期运行。热泵热力系统间歇蓄能模式从蓄能间歇周期和蓄能负荷峰值角度讨论，全日间歇蓄能模式和低峰间歇蓄能模式可实现系统设备的高效低能耗运行。针对热泵热力系统冷热联供与蓄能复合模式，通过对比不同过渡季节蓄能模式，研究可知随着运行时间的增加，采取前、后过渡季节蓄能双重模式节能效果更加明显，并表现出整个冷热联供和双重模式蓄补能复合更加有利。在该模式下，系统太阳能集热器面积与地下换热器长度比例关系对系统运行工况、设备能耗和能效比影响显着。以地能为主的热泵工程发展极为迅速，尽管地源热泵和相关地下蓄能技术得到发展，但对于大型孔群地下换热系统在跨时域、周期性动态热传输机理与控制的研究工作尚待进一步深入，它将是解决冷暖负荷失衡问题的有效途径之一。事实上，冷热负荷不平衡地区，大规模地源热泵工程的长期应用已经显露出地下能量衰减和运行效能下降的失效问题，成为可持续性应用的障碍和瓶颈。因此亟待认知地能利用热泵系统所面临的复杂科学和技术问题，为不同地域系统运行可靠性和系统长期运行效能评价分析提供参考依据和分析方法，利用预测分析帮助指导工程应用，保证地能利用技术的科技进步和健康发展。
江彦[7]（2010）在《地下能量传输及其传热控制研究》文中指出面对能源与环境日渐紧张的局面,可再生能源的使用成为解决这一问题的有效手段,地下浅层作为地下蓄能（UTES）与地源热泵（GSHP）的能源库被认为是目前最具清洁环保特征的绿色能源利用技术。它可实现长期或跨季节蓄能,有利于余热、太阳能和电力峰谷错时利用,越来越受到人们关注。现有的研究成果表明,地下传热热源模型多以线热源或柱热源的纯导热问题为主导,对地下水渗流流动、管内流动的换热相耦合的研究还很有限,特别是大规模地下换热井群的相关研究更显不足,因此基于渗流、内流动和井群场的地下能量传输的能流特性研究显得尤为必要。另外,无论地下能量蓄存,还是地源热泵,均涉及复杂的地下传热和能量传输问题,其受到诸多因素的制约和影响,除了岩土热物性、地质构造和地下岩土结构等自然条件以外,更主要是运行的主动控制模式,以求更高的地下能流有效控制,在地下蓄能过程中使蓄入、扩散和保持达到高效协同控制。针对以上问题,本研究结合国家自然科学基金项目,采用模型分析和模拟计算,结合实验、探索复杂条件地下热源群可变负荷动态传热和热流传输作用机理,揭示季节性地下蓄能时间周期动态传热控制机制,通过对能量传输的热扩散促进与抑制、温度场形态重整主动控制及能流场协同等基本传热特性、特征和规律认识,建立地下蓄能的热传输控制机制,推动我国地下蓄能技术创新与发展。在分析地下蓄能换热器的传热机理中,提出套管式地下换热器的管内流动与岩土渗流传热耦合的数学模型,分别在饱和岩土无渗流和有渗流两种状况下,对影响地下热流的主要因素进行系统的传热分析,研究不同影响因素中的时变动态特性。对于饱和岩土无渗流过程,研究结果表明当套管式地下换热器外管径达到一定管径（DN100）以上时,埋管单位管长换热率较大,埋管与岩土的换热较充分;当蓄能流体处于紊流态流速为0.20.4m/s时,其单位管长换热率较高;超过此范围后,流速的增加对增强换热的效果不再明显。对于存在渗流,研究结果表明它将增加地下埋管与岩土的对流换热,提高传热效果,换热率随渗流流速而增加,并且在低流速时,更加明显;此外,岩土孔隙率可有效增加换热效果,使系统平稳运行时间缩短。其中,流速因素较孔隙率因素影响作用更加明显;孔隙率在0.1以下且流速较小时,地下渗流流动对换热效果的增强不明显。为进一步验证模型分析和实验研究相关特征,建立大型阵列式多热源岩土热流传输实验系统,开展岩土蓄能传热动态控制研究。提出动态时序控制问题,并着重对三种不同动态时序控制模式进行研究,系统分析温度场时变形态,能量蓄存、扩散及保持各阶段的温变特性和影响规律。实验表明,动态时序控制对蓄能具有显着的功效作用,在相同蓄热总量、蓄能时间和实验运行条件下,通过动态时序负荷控制,可实现明显的蓄能传热能力差异,它不但影响加热期,还影响到保持期,可变相位和幅值将有利提升能量的扩散与保持,为地下蓄能和传热控制最优化提供有效方法。此外,相关实验结果与模拟计算结果比较表明,本研究所建立的计算模型与实验数据获得良好吻合。为定量分析和判断地下蓄能过程的能流效应,有效衡量能流传输与扩散,本研究提出地下岩土蓄能的能流通量的概念,进一步弥补以往地下传热分析中的不足,并对垂直式地下换热器井群不同布置形式的能流特性进行了比较分析,同时提出能流通量监测位置选取与确定方法,合适的能流通量监测可以充分反映能量保持与扩散对蓄能效果的影响,研究表明监测位置选择在距离最外层埋管中心以外0.5-2.5倍间距较好。此外,利用能流通量概念,对不同井孔间距的地下换热器进行热流分析,得出载能介质与岩土温差较小、地下水流速较小或孔隙率较小的地区,3-6m间距比较合适;介质温度较高或者地下水流动速度较大的情况下,6m左右的间距较合适,这将有利于能量的进一步蓄存、蓄存中的扩散和间歇期的保持。通过对饱和岩土有地下水渗流与无地下水渗流的地下蓄能能量的保持与扩散进行分析,并在无地下渗流的蓄能研究采取四种不同的控制热流传输模式,指出环式负荷温位梯级加载的蓄能模式更加有利于能量的岩土扩散和保持。对于渗流旺盛区的蓄能,提出全新的偏置加载控制模式,通过对四种不同的负荷加载控制模式进行研究,指出基于渗流方向的温位偏置加载理念具有重要的能流控制作用,它利用负荷量和温位的双重控制,更加有效提高地下蓄能和传热效率,提升蓄能区域的能量保持能力。正如分析结果所知,偏置加载与环式加载在输入能量基本一直的条件下,有效的偏置加载将比环式加载体现更加明显的蓄能能力和应用潜力。因此,负荷温位梯级加载和偏置加载等地下岩土传热控制将为地下蓄能和地下传热的能流控制提供新的控制理念,进一步为实现地下能量高效利用的技术突破奠定基础。通过对蓄能间歇周期的研究,发现短间歇蓄能方式在蓄能数量、平均温升和最高温度方面都比长间歇蓄能方式更有利于能量在埋管区域的蓄存、扩散和保持。综合研究表明,能量存入需要高的释放扩散能力,能量保存却需要低扩散,抑制蓄存能量扩散流失,如此导致地下能量存储面临能量传输扩散促进和抑制的矛盾及其协调问题。本文通过研究岩土热源群可变负荷动态传热和热流传输作用影响,通过负荷变动和温度场形态重整主动控制,场波动相位延迟以及能流场协同,实现可控地下传热扩散,提高蓄能利用效率。通过研究热湿迁移下场偏移与控制,大规模热源群负荷多变性控制与协同,探索负荷温位梯级加载和偏置加载等手段的蓄能温位弱化和能量传输缓冲等。该研究将完善地下蓄能和传热控制理论,推动地下蓄能和传热技术的发展和应用。
张楠[8]（2010）在《工业计算机控制系统在岩土钻测装备中的应用研究》文中进行了进一步梳理本文针对我国岩土施工装备的自动化水平不高的现状,设计了应用于包括岩土施工钻孔机械以及岩土热物理性质原位测试仪的岩土钻测装备工业计算机控制系统。文章对工业计算机控制系统进行了深入研究。整个系统包括硬件系统、控制算法以及上位机软件系统。硬件系统实现了对装备应用过程中各类参数的实时采集、信号处理以及控制输出,通过对装备的执行机构进行调节,实现控制动作;控制算法的设计实现了装备的自动控制策略,使装备按照预期的控制方式动作;而上位机软件的开发完成了人机交互界面的设计、建立工程数据库,可以对工程参数进行实时监控、生成数据报表以及实现对工况异常和事故的报警功能,最为重要的是对控制策略进行编程,实现上位机的数据处理以及控制输出功能。论文从上述几个方面对装备的工业计算机控制系统进行设计研究与开发。建立了应用于钻机与岩土热物理性质原位测试仪的工业计算机控制系统硬件,针对装备执行机构特性与实际工况进行了算法设计,同时应用工业组态软件对控制系统的上位机软件系统进行了设计开发,建立工程数据库、开发人机交互界面,对参数进行实时检测、生成数据报表,并进行了标度变换、数据处理以及控制算法程序设计。完成装备工业计算机控制系统研究开发后进行了试验研究,对关键参数的变送器进行了标定,对系统硬件进行安装调试,通过对装备的运行测试以及实际工程应用,检验了工业计算机控制系统在岩土钻测装备中的应用效果。结果表明该系统对装备控制动作正常,参数采集精确,系统运行稳定,控制效果达到了预期要求。该系统的开发旨在提高岩土工程施工效率。本研究利用现今广泛应用的工业控制领域中的关键技术,为提高岩土钻测装备自动化提供了一种新的思路。
谭祈燕[9]（2010）在《适合于成都地区典型砂卵石地质水文条件的地源热泵选型研究》文中研究表明当今世界,由于经济的高速发展和人民生活水平的大幅度提高,人类对能源的依赖正与日俱增,而目前的主体能源化石能源却正日渐枯竭,从而产生尖锐矛盾。建筑耗能在能源消耗中占了很大一个比例。近年来,随着国家对节能减排以及对建筑节能技术开发与应用的重视,我国的建筑节能正在迅速地发展。地源热泵技术是建筑节能的重要技术之一,地源热泵供热（供冷）系统通过吸收大地的能量,包括土壤、井水、湖泊等天然能源,再由热泵机组向建筑物供热供冷,是一种利用可再生能源的高效节能、无污染的既可供热又可制冷的新型空调系统。成都属夏热冬冷地区,其特有的气候和地质水文条件决定了非常适宜于利用地源热泵空调系统。但所采用的地源热泵系统形式,应根据具体建筑的负荷特点及地下水环境、地质环境、生态环境来确定。目前针对成都地质水文条件下的地源热泵系统宏观选型研究还是空白,基础资料少,无法用于实际工程的选型参考；再者,在不同的地点要采取什么样的热泵形式,在没有全面把握当地地质水文情况和设计点土壤换热能力的情况下,仅依靠临时地质勘察而进行设计,将使得所选择和设计的地源热泵系统不能达到最佳的综合节能效果,甚至使得所选择的地源热泵形式不合理。本文针对地源热泵系统特性,研究成都地区地质水文状况,建立地质水文数据库；并重点研究成都片区砂卵石地质条件的地下换热情况；对在成都9区10县所打的实验井采用ANSYS有限元法进行换热模拟,确定地源热泵形式,从而对在成都片区大规模采用地源热泵技术提供参考。
余闯,潘林有,刘松玉,蔡袁强[10]（2009）在《热交换桩的作用机制及其应用》文中研究说明将常规桩与地源热泵技术结合起来形成了一种新型基桩——热交换桩。首先介绍了热交换桩的概念和工作机制,并对其进行了总结和分类。桩体中埋设换热器并与地表管路连接,通过换热器中的交换液体与桩体、桩周土-地基土及地下水系统进行热交换,形成封闭的地源热泵的地热交换器,使得热交换桩具有常规基桩和地源热泵预成孔直接埋设换热器的双重作用。最后分析了热交换桩目前国内外的应用现状,指出了实际应用关键技术问题及其研究的方向。分析后可以看出,热交换桩是一种经济、环保、节能的新技术,值得推广使用。
二、地下能量利用的新技术──地热泵系统与岩土工程（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、地下能量利用的新技术──地热泵系统与岩土工程（论文提纲范文）
（1）寒冷地区绿色建筑地源热泵设计预期与实际运行差异性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.2.1 研究目的 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外地源热泵系统在绿色建筑中应用的研究现状 |
| 1.3.2 国内地源热泵系统在绿色建筑中应用的研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 2 绿色建筑中热泵系统应用及热泵理论 |
| 2.1 绿色建筑中热泵技术应用 |
| 2.1.1 绿色建筑中热泵应用的数量 |
| 2.1.2 热泵对绿色建筑的影响 |
| 2.1.3 绿色建筑中热泵的用途 |
| 2.1.4 绿色建筑热泵系统在实际应用中的问题 |
| 2.2 地源热泵技术理论基础 |
| 2.2.1 土壤源热泵 |
| 2.2.2 地下水源热泵 |
| 2.2.3 污水源热泵 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 数据处理及分析方法 |
| 3.1 数据获取 |
| 3.1.1 典型日数据采集 |
| 3.1.2 长期测试数据采集 |
| 3.1.3 问卷调研 |
| 3.2 数据处理与计算方法 |
| 3.2.1 数据处理方法 |
| 3.2.2 系统参数计算方法 |
| 3.2.3 不同地区室外温度修正 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于绿色建筑的地源热泵的实测分析 |
| 4.1 建筑介绍 |
| 4.1.1 绿色建筑T1及热泵系统介绍 |
| 4.1.2 绿色建筑T2及热泵系统介绍 |
| 4.1.3 绿色建筑T3及热泵系统介绍 |
| 4.1.4 绿色建筑T4及热泵系统介绍 |
| 4.1.5 绿色建筑T5及热泵系统介绍 |
| 4.1.6 绿色建筑T6及热泵系统介绍 |
| 4.2 建筑能耗分析 |
| 4.2.1 建筑总耗电量 |
| 4.2.2 分项能耗占比 |
| 4.3 热泵系统能效分析 |
| 4.3.1 热泵机组地源侧及用户侧供回水温度分析 |
| 4.3.2 水泵系统耗电输热比 |
| 4.4 室内温度分析 |
| 4.5 建筑节能情况 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 建筑实际运行效果的节能潜力分析 |
| 5.1 热泵系统的节能潜力分析 |
| 5.1.1 提升地源侧供水温度节能潜力 |
| 5.1.2 变频水泵节能潜力 |
| 5.2 过量供热、供冷分析 |
| 5.2.1 过量供热分析 |
| 5.2.2 过量供冷分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 绿色建筑中地源热泵系统实际运行与设计预期的差异机理初探 |
| 6.1 土壤源热泵中典型差异机理分析 |
| 6.2 地下水源热泵差异机理分析 |
| 6.2.1 地源侧与用户侧串水 |
| 6.2.2 实际打井深度 |
| 6.3 污水源热泵差异机理分析 |
| 6.4 能源系统模型及运行结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（2）地源热泵高效换热系统热运移模型研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 浅层地温能及其利用 |
| 1.3 地源热泵技术及其应用 |
| 1.3.1 国外研发与应用现状 |
| 1.3.2 国内研发与应用现状 |
| 1.3.3 存在问题及发展趋势 |
| 1.4 热运移理论研究发展进程与现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 地源热泵技术及其应用研究现状 |
| 2.1 基本概念 |
| 2.2 地源热泵分类 |
| 2.3 地下水源热泵应用现状与技术瓶颈 |
| 2.3.1 应用与研究现状 |
| 2.3.2 地下水源热泵系统的制约因素 |
| 2.3.3 地下水源热泵主要制约因素 |
| 2.4 地源热泵应用现状与技术瓶颈 |
| 2.4.1 应用进程 |
| 2.4.2 技术发展进程 |
| 2.4.3 垂直埋管技术的应用现状与技术瓶颈 |
| 第三章 垂直换热器传热理论的研究 |
| 3.1 基本理论 |
| 3.2 经典传热模型及其应用现状 |
| 3.2.1 线热源模型 |
| 3.2.2 柱热源模型 |
| 3.2.3 Eskilson模型 |
| 3.2.4 有限长线源模型 |
| 3.3 经典传热模型的理论缺陷 |
| 3.3.1 地温能赋存、运移规律 |
| 3.3.2 现有模型的理论缺陷 |
| 第四章 高效换热器传热模型研究 |
| 4.1 垂向传热作用下的单孔稳态传热模型 |
| 4.1.1 模型及其解 |
| 4.1.2 与现行非稳定传热模型关系 |
| 4.1.3 应用 |
| 4.2 垂向传热作用下的线列孔非稳定传热模型 |
| 4.2.1 模型及其解 |
| 4.2.2 解的应用1—换热量计算 |
| 4.2.3 解的应用2—岩土热物性参数计算 |
| 4.2.4 解的应用3—时变垂向热传导作用下的非稳态传热问题 |
| 4.3 换热孔温复杂变化条件下的非稳态传热模型 |
| 4.3.1 数学模型 |
| 4.3.2 理论解 |
| 4.3.3 水温变化过程离散及模型解 |
| 第五章 工程应用与示范 |
| 5.1 研究进程 |
| 5.2 设计应用 |
| 5.2.1 地质与水文地质条件 |
| 5.2.2 热响应试验与数据分析 |
| 5.2.3 典型工例运行分析 |
| 5.3 代表性示范工程简介 |
| 5.4 高效换热系统优缺点与推广应用前景 |
| 5.5 总体结论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）非均匀温度场中的单桩内力响应模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 浅层地温能开发技术 |
| 1.2.1 地源热泵 |
| 1.2.2 能源地下结构 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 理论研究 |
| 1.3.2 现场原位试验 |
| 1.3.3 室内模型试验 |
| 1.3.4 数值模拟研究 |
| 1.4 研究内容和研究方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 第二章 模型试验设计 |
| 2.1 模型槽 |
| 2.1.1 加固保温系统 |
| 2.1.2 循环控温系统 |
| 2.1.3 加载系统 |
| 2.1.4 试验用砂以及模型桩 |
| 2.2 试验数据监测与采集 |
| 2.2.1 桩土温度测量 |
| 2.2.2 桩身变形测量 |
| 2.2.3 土体表面位移以及桩顶竖向位移测量 |
| 2.2.4 数据采集仪器 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 循环变温工况下桩体和土体温度 |
| 3.1 桩、土体温度 |
| 3.2 桩身两侧温差 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 循环变温工况下桩体和土体热-力学特征 |
| 4.1 桩顶竖向位移以及土体表面竖向位移 |
| 4.1.1 桩顶竖向位移 |
| 4.1.2 土体表面位移 |
| 4.2 桩体变形 |
| 4.2.1 桩身两侧应变 |
| 4.2.2 桩身两侧弯曲应变 |
| 4.2.3 桩身弯矩 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 单桩热-力耦合数值模拟 |
| 5.1 计算模型的建立 |
| 5.1.1 边界条件以及网格划分 |
| 5.1.2 材料参数的选取 |
| 5.1.3 模型的可行性验证 |
| 5.2 升温工况下的桩体温度及内力分析 |
| 5.2.1 桩身温度 |
| 5.2.2 桩身弯矩 |
| 5.3 降温工况下的桩体温度及内力分析 |
| 5.3.1 桩身温度 |
| 5.3.2 桩身弯矩 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文不足及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）地源热泵系统运行能效测评与能效影响因素的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.1.1 空调节能的迫切性 |
| 1.1.2 地源热泵技术的应用 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 国外研究现状分析 |
| 1.2.2 国内研究现状分析 |
| 1.3 论文研究的意义 |
| 1.4 研究内容与方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 研究路线及创新点 |
| 1.5.1 研究路线 |
| 1.5.2 创新点 |
| 第二章 地源热泵系统的能效测试的依据与方法 |
| 2.1 地源热泵系统相关能效指标计算方法 |
| 2.1.1 热泵机组性能指标---性能系数 |
| 2.1.2 典型季节热泵系统能效比 |
| 2.1.3 输送设备效率 |
| 2.1.4 水系统输送能效比 |
| 2.2 能效测试 |
| 2.2.1 测试流程 |
| 2.2.2 测试内容 |
| 2.2.3 测试条件 |
| 2.2.4 测试方法 |
| 2.3 能效测试的误差来源及仪器准确度 |
| 2.3.1 能效测试的误差来源 |
| 2.3.2 测试仪器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 武汉地区地源热泵系统能效测评 |
| 3.1 武汉地区地源热泵系统的应用 |
| 3.1.1 武汉地区地源热泵系统适宜情况 |
| 3.1.2 武汉地区地源热泵技术应用的基本情况 |
| 3.2 地源热泵系统项目概况 |
| 3.3 地源热泵系统能效分析 |
| 3.3.1 室内外热湿环境 |
| 3.3.2 输送设备效率 |
| 3.3.3 水系统输送能效比 |
| 3.3.4 热泵系统能效分析 |
| 3.3.5 机组性能指标-热力学完善度 |
| 3.3.6 部分负荷下的系统能效 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 地源热泵系统的效益分析 |
| 4.1. 节能效益 |
| 4.1.1 建筑全年累计冷热负荷 |
| 4.1.2 系统年耗能量 |
| 4.1.3 节能量及节能率 |
| 4.2 环境效益 |
| 4.2.1 评价指标计算方法 |
| 4.2.2 环境效益分析 |
| 4.3 经济效益 |
| 4.3.1 单位投资增量 |
| 4.3.2 项目费效比 |
| 4.3.3 静态投资回收期 |
| 4.4 典型案例---某新建生产科研综合楼地源热泵系统测评报告 |
| 4.4.1 热泵系统性能检测 |
| 4.4.2 热泵系统能效评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 地源热泵系统的能效测试及故障诊断 |
| 5.1 测试仪器选择及测试误差 |
| 5.1.1 温度测试原理及测试误差 |
| 5.1.2 流量测试原理及测试误差 |
| 5.1.3 功率测试原理及测试误差 |
| 5.2 测试仪器的安装 |
| 5.2.1 温度测试仪器安装 |
| 5.2.2 流量测试仪器安装 |
| 5.2.3 功率测试仪器安装 |
| 5.3 故障诊断 |
| 5.3.1 仪表故障 |
| 5.3.2 系统缺水 |
| 5.3.3 过滤器堵塞 |
| 5.3.4 地源侧与用户侧串水 |
| 5.3.5 管道气堵 |
| 5.3.6 机组旁通 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 影响系统能效的因素分析 |
| 6.1 影响系统能效的因素 |
| 6.2 地源热泵系统试验平台概述及试验方案 |
| 6.2.1 地源热泵系统试验平台概述 |
| 6.2.2 地源热泵系统试验方案 |
| 6.3 试验数据整理及分析 |
| 6.3.1 数据处理方法 |
| 6.3.2 管径、管路类型试验 |
| 6.3.3 流速试验 |
| 6.3.4 水泵控制试验 |
| 6.3.5 地源侧供回水温度试验 |
| 6.4 冷热源系统用户侧对系统能效的影响—大温差小流量 |
| 6.5 典型工程案例——地下土壤热失衡 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 1—攻读硕士学位期间参与科研情况 |
| 附录 2—攻读硕士学位期间论文发表情况 |
（5）岩土工程技术创新方法与实践（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 优缺点互补创新法 |
| 1.1 现浇混凝土大直径管桩 (PCC桩) 技术[4-13] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 1.2 复合桩靴结构装置[14] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 1.3 抗液化排水刚性桩[15-16] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 2 逆向思维创新法 |
| 2.1 消除桥头跳车的装置[17-18] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 2.2 既有高速公路桥头跳车的处理方法[19-20] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 3 组合技术创新法 |
| 3.1 浆固碎石桩技术[21-25] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 3.2 高真空击密与深层爆炸挤密联合井点降水地基处理方法[26-27] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 4 希望点列举创新法 |
| 4.1 现浇X形钢筋混凝土桩技术[28-33] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 4.2 可全回收式锚杆技术[34-36] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 4.3 吹填超软地基改性真空预压技术[37] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 5 触类旁通创新法 |
| 5.1 真空预压地基加固区内水位测量装置与检测方法[38-40] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 5.2 多头小直径长螺旋钻进成墙机[41] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 6 强制联想创新法 |
| 6.1 掺砾料大三轴试验电渗固结法[42] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 6.2 一种运营地铁隧道沉降控制方法[43] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 7 扩散 (发散) 思维创新法 |
| 7.1 一种软土地区PCC桩地下储藏井制作方法[44] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 7.2 PCC能量桩技术[45] |
| (1) 研发背景 |
| (2) 研发思路与方法 |
| (3) 技术内容 |
| 8 产学研实践研究 |
| 8.1 技术开发 |
| 8.2 工程科学问题探索 |
| 8.3 项目申请 |
| 8.4 室内试验研究 |
| 8.5 理论研究 |
| 8.6 装备研制 |
| 8.7 现场试验 |
| 8.8 人才培养 |
| 8.9 知识产权 |
| 8.10 政府标准、工法 |
| 8.11 推广应用 |
| 8.12 成果凝练 |
| 9 结语 |
（6）地能利用热泵系统能量多样化机制及其效能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题意义 |
| 1.2 地能利用热泵系统研究现状与发展 |
| 1.3 热泵系统能量多样化应用与发展 |
| 1.4 地下传热研究的现状 |
| 1.5 本课题的研究内容及方法 |
| 第2章 地下换热器 G 函数应用及其模型分析 |
| 2.1 地下换热器模型 |
| 2.2 孔外传热模型 |
| 2.2.1 长时间步长 |
| 2.2.2 短时间步长 |
| 2.3 计算步长特征分析 |
| 2.4 不同地孔数量的负荷响应特征 |
| 2.5 孔内状态传热分析 |
| 2.5.1 孔径 |
| 2.5.2 孔内支管间距 |
| 2.5.3 回填材料导热系数影响 |
| 2.6 地下换热过程分析 |
| 2.6.1 地下换热器出口流体温度 |
| 2.6.2 地下换热器内循环流体流速 |
| 2.6.3 初始温度影响 |
| 2.6.4 孔间距影响 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 热泵热力系统集成及其模块建立 |
| 3.1 热泵热力系统 |
| 3.2 热泵模型 |
| 3.2.1 热力特性表征 |
| 3.2.2 模型建立 |
| 3.2.3 模型验证 |
| 3.3 太阳能瞬时辐射模型 |
| 3.3.1 辐射照度计算 |
| 3.3.2 模型建立 |
| 3.3.3 模型验证 |
| 3.4 太阳能集热器模型 |
| 3.4.1 传热关系 |
| 3.4.2 模型建立 |
| 3.4.3 模型算例 |
| 3.5 蓄热水箱模型 |
| 3.5.1 传热关系 |
| 3.5.2 模型建立 |
| 3.5.3 模型算例分析 |
| 3.6 负荷端模块 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 热力过程仿真分析及其实验验证 |
| 4.1 热力系统仿真分析方法 |
| 4.2 热力系统基本参数 |
| 4.3 实验及装备 |
| 4.3.1 实验系统 |
| 4.3.2 实验测量 |
| 4.4 建筑负荷计算 |
| 4.5 系统集成分析与验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 热泵热力系统联供机制与效能分析 |
| 5.1 热泵热力系统运行模式 |
| 5.2 单供热与冷热联供分析 |
| 5.2.1 建筑负荷确定 |
| 5.2.2 温度特性 |
| 5.2.3 能效分析 |
| 5.3 单供冷与冷热联供分析 |
| 5.3.1 建筑负荷确定 |
| 5.3.2 温度特性 |
| 5.3.3 能效分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 热泵热力系统蓄能作用研究 |
| 6.1 热泵热力系统蓄能基本模式 |
| 6.2 连续蓄能份额调控 |
| 6.2.1 夏季等量蓄能分析 |
| 6.2.2 不同蓄能份额对比 |
| 6.3 间歇蓄能模式 |
| 6.3.1 蓄能间歇周期作用特性 |
| 6.3.2 蓄能负荷峰值影响分析 |
| 6.4 冷热联供与蓄能复合模式蓄能过程 |
| 6.5 冷热联供与蓄能复合模式全年运行分析 |
| 6.5.1 后段过渡季节蓄能 |
| 6.5.2 前、后段过渡季节蓄能 |
| 6.5.3 复合模式多年运行比较 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 后记和致谢 |
（7）地下能量传输及其传热控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题意义 |
| 1.2 地下蓄能及其应用 |
| 1.2.1 关于地下蓄能 |
| 1.2.2 地下蓄能应用系统 |
| 1.3 国内外地下蓄能技术发展与应用 |
| 1.4 地下传热研究发展国内外现状 |
| 1.4.1 解析法研究与应用 |
| 1.4.2 数值法研究与应用 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 地下传热模型分析与研究 |
| 2.1 关于地下水流动 |
| 2.2 套管地下换热器传热过程基本分析 |
| 2.3 数学模型建立 |
| 2.3.1 热流过程基本控制方程 |
| 2.3.2 湍流流动与对流换热 |
| 2.3.3 基于管内流动的土壤换热 |
| 2.3.4 渗流岩土能量控制方程 |
| 2.3.5 初始条件和边界条件确立 |
| 2.3.6 间歇期物理模型 |
| 2.4 地下群井多热源传热分析 |
| 2.5 模型的有限体积求解 |
| 2.5.1 方程离散 |
| 2.5.2 网格划分 |
| 2.5.3 数值求解方法 |
| 2.6 本章小节 |
| 第3章 套管式地下换热器热流影响分析 |
| 3.1 连续运行热流特性分析 |
| 3.1.1 流体出口温度变化特性 |
| 3.1.2 岩土温变特性 |
| 3.2 热流性能影响因素分析 |
| 3.2.1 埋管管径的影响 |
| 3.2.2 流体流速的影响 |
| 3.2.3 流体入口水温的影响 |
| 3.3 关于渗流的影响分析 |
| 3.3.1 渗流速度的影响 |
| 3.3.2 孔隙率的影响 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 能量传输动态控制特性实验研究 |
| 4.1 实验装备与测试 |
| 4.2 实验方案与控制模式 |
| 4.3 关于模拟验证与特性描述 |
| 4.3.1 控制模式I |
| 4.3.2 控制模式II |
| 4.3.3 控制模式III |
| 4.4 热流场温变特性分析 |
| 4.4.1 热源壁温度特性 |
| 4.4.2 中心区域温变性 |
| 4.4.3 边界特性 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 多热源井群蓄能控制能流分析 |
| 5.1 地下蓄能热扩散传输的能流通量 |
| 5.1.1 关于能量扩散控制 |
| 5.1.2 能流通量的意义 |
| 5.2 不同布置形态蓄存能量扩散传输分析 |
| 5.2.1 特定点能流通量变化特性分析 |
| 5.2.2 监测面平均能流通量特征分析 |
| 5.2.3 地下蓄能岩土温度场分析 |
| 5.3 关于能流通量监测位置 |
| 5.4 多热源井群埋管间距传热影响分析 |
| 5.4.1 评价参数设定 |
| 5.4.2 传热影响分析 |
| 5.5 蓄能控制及其能流通量分析 |
| 5.5.1 模型和蓄能负荷选取 |
| 5.5.2 均匀负荷模式 |
| 5.5.3 外部负荷模式 |
| 5.5.4 交叉负荷模式 |
| 5.5.5 二级负荷模式 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 渗流对井群场岩土蓄能控制的影响研究 |
| 6.1 模型选择与负荷分配 |
| 6.1.1 模型选择 |
| 6.1.2 负荷分配 |
| 6.2 有地下水渗流与无地下水渗流蓄能效果影响 |
| 6.2.1 最高温度和平均温度分析 |
| 6.2.2 能流特性与规律 |
| 6.2.3 岩土温度场分布特征 |
| 6.3 蓄能控制特性研究 |
| 6.3.1 环式加载与偏置式加载分析 |
| 6.3.2 偏置式长间歇与短间歇分析 |
| 6.4 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（8）工业计算机控制系统在岩土钻测装备中的应用研究（论文提纲范文）
| 论文提要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题的背景与意义 |
| 1.2 工业计算机控制技术发展现状 |
| 1.2.1 发展概述 |
| 1.2.2 发展趋势 |
| 1.3 钻机自动检测与自动控制研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 岩土热物理性质原位测试仪自动检测控制研究现状 |
| 1.4.1 国外研究现状 |
| 1.4.2 国内研究现状 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 工业计算机控制系统研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.1.1 系统特点 |
| 2.1.2 系统优势 |
| 2.2 系统硬件组成 |
| 2.2.1 实时监督决策层 |
| 2.2.2 实时数据采集层 |
| 2.2.3 实时控制输出层 |
| 2.3 系统控制算法 |
| 2.3.1 PID 控制 |
| 2.3.2 纯滞后控制 |
| 2.4 工业组态软件 |
| 2.4.1 基本功能 |
| 2.4.2 主要特点 |
| 2.4.3 组成结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 钻机工业计算机控制系统设计 |
| 3.1 钻机系统概述 |
| 3.1.1 钻机系统功能与组成 |
| 3.1.2 钻机系统技术指标与控制要求 |
| 3.2 控制系统硬件设计 |
| 3.2.1 系统硬件总体设计 |
| 3.2.2 钻机上位机检测控制核心 |
| 3.2.3 钻进参数自动检测子系统设计 |
| 3.2.4 钻机自动控制子系统设计 |
| 3.3 控制系统算法设计 |
| 3.3.1 液压系统控制原理与控制模型分析 |
| 3.3.2 增量式PID 控制算法设计 |
| 3.3.3 控制参数整定 |
| 3.4 控制系统组态软件开发 |
| 3.4.1 控制系统组态功能设计 |
| 3.4.2 软件系统开发流程 |
| 3.4.3 钻机控制组态工程创建 |
| 3.4.4 下位机通讯组态设置 |
| 3.4.5 实时数据库建立 |
| 3.4.6 人机交互界面设计 |
| 3.4.7 钻机控制程序组态开发 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 岩土热物理性质原位测试仪工业计算机控制系统设计 |
| 4.1 测试仪系统概述 |
| 4.1.1 测试仪测试原理 |
| 4.1.2 测试仪功能组成与控制要求 |
| 4.2 控制系统硬件设计 |
| 4.2.1 系统硬件总体设计 |
| 4.2.2 测试仪参数自动检测子系统设计 |
| 4.2.3 测试仪自动控制子系统设计 |
| 4.3 控制系统算法设计 |
| 4.3.1 温差控制机构原理与工况分析 |
| 4.3.2 纯滞后控制算法设计 |
| 4.3.3 控制参数整定 |
| 4.4 控制系统组态软件开发 |
| 4.4.1 控制系统组态功能设计 |
| 4.4.2 测试仪控制组态工程创建 |
| 4.4.3 下位机通讯组态设置 |
| 4.4.4 实时数据库建立 |
| 4.4.5 人机交互界面设计 |
| 4.4.6 测试仪控制程序组态开发 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 试验 |
| 5.1 钻机试验 |
| 5.1.1 关键参数变送器标定 |
| 5.1.2 控制系统硬件设备安装调试 |
| 5.1.3 钻机空载运行试验 |
| 5.2 岩土热物理性质原位测试仪试验 |
| 5.2.1 关键参数变送器标定 |
| 5.2.2 控制系统硬件设备安装调试 |
| 5.2.3 系统控制特性测试 |
| 5.2.4 储热工况热响应试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
（9）适合于成都地区典型砂卵石地质水文条件的地源热泵选型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景 |
| 1.2 论文研究的意义 |
| 1.2.1 化石能源产生的社会问题 |
| 1.2.2 地源热泵技术是建筑节能减排的重要技术 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 地源热泵技术在应用时有待解决的问题 |
| 1.3.4 成都地源热泵研究和应用现状 |
| 1.4 论文研究的主要内容和研究方法 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 |
| 1.4.2 主要研究方法 |
| 第2章 地源热泵的形式及特点 |
| 2.1 地表水源热泵系统 |
| 2.1.1 闭式地表水源热泵系统 |
| 2.1.2 开式地表水源热泵系统 |
| 2.2 地下水源热泵系统 |
| 2.2.1 同井回灌地下水源热泵系统 |
| 2.2.2 异井回灌地下水源热泵系统 |
| 2.3 土壤源热泵系统 |
| 2.3.1 水平式埋管系统 |
| 2.3.2 垂直式埋管系统 |
| 2.4 污水源热泵 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 成都片区地质水文数据库的建立 |
| 3.1 地质数据库资料收集与整理 |
| 3.1.1 成都片区地质资料的收集与整理 |
| 3.1.2 成都片区现场打井及所取得的数据资料 |
| 3.2 成都地质数据库的建立 |
| 3.2.1 以项目名称进行数据库查询 |
| 3.2.2 数据库浏览查询功能 |
| 3.2.3 利用数据库搜索某区县的所有项目资料 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 成都砂卵石地区土壤及岩石的换热能力分析模拟与实验 |
| 4.1 影响岩土换热能力的几个重要因素 |
| 4.1.1 岩土密度 |
| 4.1.2 岩土比热容 |
| 4.1.3 岩土导热系数 |
| 4.1.3 岩土初始温度 |
| 4.1.4 摩玛城所在场地岩土热物性参数平均值确定 |
| 4.2 岩土与地下换热器传热模型简介 |
| 4.2.1 V.C.Mei模型 |
| 4.2.2 IGSHPA模型 |
| 4.2.3 NWWA模型 |
| 4.3 本文传热模型模拟方法 |
| 4.4 ANSYS传热分析 |
| 4.4.1 热传递方式简介 |
| 4.4.2 ANSYS分析模块及分析过程 |
| 4.5 本文热传导的数学模型及简化 |
| 4.6 实验井单U型埋管换热器的物理模型及简化 |
| 4.7 单U型管换热器地下换热ANSYS模型建立与计算 |
| 4.7.1 模型参数确定 |
| 4.7.2 维稳态分析计算 |
| 4.7.3 三维稳态分析 |
| 4.7.4 二维瞬态分析 |
| 4.8 小结 |
| 第5章 成都砂卵石地区地源热泵选型方案研究 |
| 5.1 成都地区砂卵石地质水文状况研究 |
| 5.2 成都砂卵石地区地源热泵系统选型研究 |
| 5.3 成都典型砂卵石地区水平和竖直埋管系统经济对比分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 附录Ⅰ 关键ASP程序 |
| 附录Ⅱ 2DANSYS命令流 |
| 附录Ⅲ 3DANSYS命令流 |
（10）热交换桩的作用机制及其应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 热交换桩的概念与作用机制 |
| 2.1 浅层地热能概述 |
| 2.2 热交换桩的概念 |
| 2.3 热交换桩的基本形式 |
| (1) 根据热交换器埋设方式划分 |
| (2) 根据基桩性质的不同 |
| 3 热交换桩的应用及其关键问题 |
| (1) 热交换桩的适用条件 |
| (2) 热交换过程对桩周土体性状的影响 |
| (3) 热交换桩对桩体和筏板力学性状的影响 |
| (4) 桩基沉降对热交换器的影响 |
| 4 结语 |
四、地下能量利用的新技术──地热泵系统与岩土工程（论文参考文献）
- [1]寒冷地区绿色建筑地源热泵设计预期与实际运行差异性分析[D]. 李宗翰. 沈阳建筑大学, 2019(05)
- [2]地源热泵高效换热系统热运移模型研究[D]. 吴丹. 合肥工业大学, 2019(03)
- [3]非均匀温度场中的单桩内力响应模型试验研究[D]. 王宜安. 南京大学, 2018(01)
- [4]地源热泵系统运行能效测评与能效影响因素的研究[D]. 马勇. 武汉科技大学, 2013(05)
- [5]岩土工程技术创新方法与实践[J]. 刘汉龙. 岩土工程学报, 2013(01)
- [6]地能利用热泵系统能量多样化机制及其效能[D]. 齐子姝. 吉林大学, 2012(04)
- [7]地下能量传输及其传热控制研究[D]. 江彦. 吉林大学, 2010(05)
- [8]工业计算机控制系统在岩土钻测装备中的应用研究[D]. 张楠. 吉林大学, 2010(08)
- [9]适合于成都地区典型砂卵石地质水文条件的地源热泵选型研究[D]. 谭祈燕. 西南交通大学, 2010(12)
- [10]热交换桩的作用机制及其应用[J]. 余闯,潘林有,刘松玉,蔡袁强. 岩土力学, 2009(04)