能源隧道传热理论与应用/东南交通青年教师科研论丛

能源隧道是一种崭新的 地温能开发利用技术，其 将传统地埋管地源热泵技 术的热交换管路直接植人 在隧道初衬与复合式防水 板之间或衬砌管片内或隧 道内其他部位内，与隧道 围岩进行热交换，利用热 交换管内的传热循环工质 与围岩之间的温差提取隧 道围岩中的地温能，经地 源热泵提升后，实现隧道 附近建筑的供热/制冷服务 ，并可用于寒区隧道的防 冻加热，以及高岩温隧道 的冷却降温。能源隧道具 有承重和换热双重功能， 解决了在城市中推广地源 热泵技术的占地和成本高 两个主要障碍，比传统空 调系统节能30%以上。本 专著共七章。第一章绪论 ，介绍了能源隧道概念及 研究现状；第二章隧道围 岩热物性原位测试方法； 第三章隧道衬砌换热器传 热现场试验；第四章隧道 衬砌换热器传热模型试验 ；第五章隧道围岩地温能 热传递理论模型及影响分 析；第六章隧道衬砌换热 器传热数值计算模型及性 能分析；第七章能源隧道 应用案例，介绍了国外和 国内典型工程案例。 本书可作为隧道与地下 工程、暖通工程、岩土与 地质工程等专业从事地源 热泵系统勘察、设计、施 工、测试的技术和科研人 员的参考书，也可以作为 相关专业研究生学科交叉 研究的教材。

总序 前言 1 绪论 1.1 研究意义 1.2 研究现状及发展趋势 2 隧道围岩热物性原位测试方法 2.1 岩土热响应原位试验 2.1.1 试验原理 2.1.2 试验设备 2.1.3 试验流程 2.1.4 岩土热物性参数计算方法 2.2 预钻孔热探头岩土传热原位测试 2.2.1 预钻孔热探头测试原理 2.2.2 预钻孔热探头测试仪器 2.2.3 预钻孔热探头测试方法 2.3 压入式热探头岩土传热原位测试 2.3.1 压入式热探头测试原理 2.3.2 热导率计算模型 2.3.3 压入式热探头测试方法 2.3.4 现场测试对比分析 2.4 小结 3 隧道衬砌换热器传热现场试验 3.1 隧道贯通前的热响应试验 3.1.1 试验目的 3.1.2 试验仪器及原理 3.1.3 试验方案 3.1.4 试验结果分析 3.2 隧道贯通后的热响应试验 3.2.1 试验方案 3.2.2 试验结果分析 3.3 小结 4 隧道衬砌换热器传热模型试验 4.1 通风和地下水渗流作用下的隧道衬砌热交换器热响应模型试验 4.1.1 试验目的 4.1.2 试验原理 4.1.3 试验仪器 4.1.4 模型试验箱和材料 4.1.5 试验工况 4.2 地下水渗流对隧道衬砌换热器传热的影响 4.2.1 热交换管入口温度与围岩地温的温差对热交换量的影响 4.2.2 地下水渗流对热交换量的影响 4.2.3 地下水渗流对地温的影响 4.2.4 地下水渗流对洞壁温度的影响 4.2.5 热交换管布设形式对换热量的影响 4.3 通风和地下水渗流耦合作用下的隧道衬砌换热器传热特性 4.3.1 通风对出口温度的影响 4.3.2 通风对围岩温度的影响 4.3.3 通风作用下的衬砌与洞内空气耦合传热分析 4.4 小结 5 隧道围岩地温能热传递理论模型及影响分析