聯(lián)系我們

蘇州愛(ài)爾瑪特環(huán)保節(jié)能科技有限公司
手機(jī)：0512-53371508
電話：0512-53371508
聯(lián)系人：13776178696
郵箱：aiermat01@126.com
地址：太倉(cāng)市城廂鎮(zhèn)常勝北路33號(hào)10幢

3.8.1應(yīng)用背景

日期：2022-01-07 09:11:17點(diǎn)擊：246

3.8.1應(yīng)用背景
我國(guó)有著廣闊的永久凍土區(qū)域和季節(jié)凍土區(qū)域。永久凍土區(qū)，又稱多年凍土區(qū)，占我國(guó)國(guó)土面積的21.5%,而季節(jié)凍土區(qū)分布更為廣泛，占國(guó)土面積的53.5%。青藏鐵路經(jīng) 過(guò)的青藏高原，絕大部分為永久凍土區(qū)。凍土溫度一般在0~2℃之間，有的地段土層中含有冰。在永久凍土區(qū)或季節(jié)凍土區(qū)的表層隨著大氣溫度的變化，處于暖季融化,寒季凍結(jié)的狀態(tài)，故又稱融凍層或季節(jié)活動(dòng)層。
為了加強(qiáng)青藏鐵路的基礎(chǔ)土層，應(yīng)用熱管是一種有效的和有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)方案，因而受到極大的重視。其工作原理是:將熱管的蒸發(fā)段深深地插入路基兩側(cè)的土層中，而帶翅片的熱管凝結(jié)段則暴露于空氣中，在寒季，當(dāng)空氣溫度低于土壤溫度時(shí)，熱管蒸發(fā)段吸收周圍土壤中的熱量,通過(guò)管內(nèi)介質(zhì)的相變傳熱將熱量傳至熱管上部的凝結(jié)段，最后由凝結(jié) 段的外表面?zhèn)鹘o周圍的空氣。由于長(zhǎng)時(shí)間的傳熱，熱管周圍的土壤溫度逐漸下降,并達(dá)到某一低溫水平，使周圍的土層凍結(jié)得更硬實(shí)，從而強(qiáng)化了土壤基礎(chǔ)；此外，在一年的暖季中，當(dāng)空氣溫度髙于凍土中的土壤溫度時(shí)，熱管將自動(dòng)地停止運(yùn)行，這時(shí)，熱管上部空氣中的熱量將不會(huì)自動(dòng)地通過(guò)相變傳熱傳給熱管下部的土壤，從而使土壤在寒季儲(chǔ)藏的冷量及達(dá)到的低溫效果得以保存。
由此可見(jiàn)，在凍土地帶應(yīng)用的熱管是土壤和大氣之間的傳熱元件，它巧妙地利用土壤和大氣之間的溫差將土壤中的熱量傳給大氣，或者也可以說(shuō),將大氣在寒季中的冷量?jī)?chǔ)存在土壤中。因?yàn)檫@種傳熱過(guò)程或儲(chǔ)冷過(guò)程并不需要外加的能源，因而這一熱管的應(yīng)用方案是節(jié)能而環(huán)保的，所以受到廣泛的歡迎和重視，該項(xiàng)技術(shù)最早的成功應(yīng)用實(shí)例是在20

世紀(jì)70-80年代美國(guó)阿拉斯加輸油管線基礎(chǔ)上的應(yīng)用，如圖3.8. 1所示。在我國(guó)已應(yīng)用于青藏鐵路的某些地段中，如圖3.8.2所示。此外，在凍土地帶的公路、橋梁、電塔等工程中，都有廣泛的應(yīng)用前景

圖3. 8. 1阿拉斯加輸油管線上的凍土熱管圖3. 8.2青藏鐵路上的凍土熱管

在凍土地帶應(yīng)用的熱管都是碳鋼/氨熱管，即管內(nèi)介質(zhì)為氨(

)，管殼材料是碳鋼, 因?yàn)樵谶@一溫度范圍內(nèi)氨是最理想的低溫介質(zhì)，而碳鋼與氨是化學(xué)相容的，可以保證熱管的工作壽命。氨在凍土地帶的低溫條件下有較高而適宜的工作壓力，

的飽和溫度和飽和壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系特別適宜在-40 ~ +40℃范圍內(nèi)工作

而其他相近的介質(zhì)，如甲醇，丙酮等在0℃以下處于高真空狀態(tài)，這對(duì)熱管的運(yùn)行極其不利。此外，氨的汽化潛熱等物性值都很優(yōu)越，所以，氨是凍土熱管的首選介質(zhì)。氨/鋼熱管的制造和應(yīng)用需要解決的技術(shù)難題是：
(1) 氨介質(zhì)純度的保證,要求純度大于99. 9% ；
(2) 鋼管內(nèi)部防腐處理(可利用現(xiàn)有的碳鋼/水熱管的處理工藝)；
(3) 熱管的真空制備:抽空或排氣法的優(yōu)選及施實(shí)；
(4) 工質(zhì)的灌注和工質(zhì)量的控制；
(5) 熱管制造質(zhì)量和傳熱性能的判定；
(6) 熱管的外部防腐工藝及方法；
(7) 熱管的現(xiàn)場(chǎng)安裝及現(xiàn)場(chǎng)性能標(biāo)定；
(8) 熱管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
青藏鐵路應(yīng)用的熱管，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中所選用的熱管尺寸為:管徑為

或

, 熱管長(zhǎng)為12 m,其中埋深8 m；在工程應(yīng)用中實(shí)際采用的熱管元件尺寸為

,總長(zhǎng) 7 m,埋深5 m,在2 m的凝結(jié)段中，翅片部分長(zhǎng)度為1.4 m。在阿拉斯加輸油管線上應(yīng)用的是直徑為50 mm的熱管，兩支熱管并列在一起插入裝滿了土壤的外部套管中，再將該套管深深地埋入輸油管附近的凍土層，將套管成對(duì)地布置在輸油管線的兩側(cè)，在強(qiáng)化凍土層的同時(shí)，還起到對(duì)輸油管的支撐作用，
為了掌握熱管埋設(shè)之后的傳熱效果或儲(chǔ)冷效果，即為了了解熱管周圍的土壤溫度隨

時(shí)間和地點(diǎn)的變化規(guī)律,一般有兩種研究方法，一是實(shí)驗(yàn)法,尤其是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法，即在熱管周圍土壤的不同地點(diǎn)，預(yù)先埋設(shè)若干個(gè)測(cè)溫井.用以測(cè)量在不同時(shí)刻，不同地點(diǎn)處的土壤溫度;第二個(gè)方法是數(shù)值模擬法，即通過(guò)數(shù)值計(jì)算來(lái)確定任何時(shí)刻，任意地點(diǎn)的連續(xù)的土壤溫度場(chǎng)。本節(jié)將重點(diǎn)介紹數(shù)值模擬法，提出了物理模型和控制方程，在分析各項(xiàng)傳熱熱阻的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出與大氣氣溫相關(guān)聯(lián)的邊界條件，計(jì)算出了土壤溫度場(chǎng)的典型的變化規(guī) 律，并對(duì)翅片管段的傳熱特點(diǎn)進(jìn)行了分析和計(jì)算。

上一篇：3. GG3系列說(shuō)明及舉例

下一篇：3.8.2數(shù)值模擬和分析

五月婷婷丁香在线视频综合,亚洲国产精品高清一区二区,偷偷色噜狠狠狠狠的777米奇,热の综合热の国产中文网

聯(lián)系我們

3.8.1應(yīng)用背景

日期：2022-01-07 09:11:17點(diǎn)擊：246