《GB -2009 大体积混凝土施工规范》中有计算实例。
现场换热测试相关参数的确定
(一)现场换热测试技术要求
2005年11月30日，中华人民共和国建设部发布了国家标准《地源热泵系统工程技术规范》(GB－2005)(以下简称《规范》)。
为了使《规范》更加完善合理，统一规范岩土热响应试验方法，正确指导地埋管地源热泵系统的设计和应用，2008年，中华人民共和国建设部组织相关单位对该国标进行了局部修订，并于2009年3月批准了对该规范的局部修订(自2009年6月1日起实施)。
局部修订部分指出了在什么情况下必须要进行热响应试验;规定了热响应试验的方法和测试结果的用途。
目前，测试方法技术的规定需参照该《规范》附录C的要求。
(二)平均热导率的确定
1.计算方法
在平均导热系数确定的简化分析模型中引进如下假设:①钻孔周围是均匀的(模拟所需是平均参数);②埋管与周围岩土的换热可认为是钻孔中心的一根线热源与周围岩土进行换热，沿长度方向的传热量忽略不计;③埋管与周围岩土的换热强度维持不变(可以通过控制加热功率实现)。
根据上述假设，由换热器与其周围岩土体的换热方程可确定管内流体平均温度与深层岩土体的初始温度之间的关系可表达为
浅层地温能资源评价
式中:
d———钻孔直径(m);
c———岩土的比热容(J/(kg·℃));
k———周围岩土的导热系数(W/(m·℃));
q———单位长度线热源热流强度(W/m);
R———单位长度钻孔内的总热阻(℃/W);
T———埋管内流体平均温度(℃);
T———无穷远处岩土体温度(℃);
ρ———岩土的密度(kg/m);
t———时间(s)。
在以上简化模型中有三个未知参数k，R和ρc。其中ρc可以通过土样分析测试及选取经验数据进行加权平均计算而得，k和R可以利用传热反演求解结合最优化方法同时确定。根据换热量现场测试，测量回路中水的温度及其所对应的时间，根据已知的数据反推钻孔周围岩土体的导热系数k和钻孔内热阻R。将通过传热模型得到的流体平均温度与实际测量的结果进行对比，通过调整传热模型中周围岩土体的导热系数和钻孔内热阻，当计算得到的结果与实测的结果误差最小时，对应的导热系数值即所求的结果。方差和(f)的最小值可以通过最优化技术求得。
2.计算实例
以星湖园换热量现场测试为例，钻孔孔径为150mm，地下岩土体原始温度为13.5℃，加热功率为60W/m。按以上方法测得钻孔深度范围内岩土体的综合导热系数k为2.45W/(m·℃)，正反演拟合曲线标绘在图10－14中。对比理论与实测结果，二者吻合较好，说明简化传热模型用于现场测量深层岩土导热系数是可行的。
图10－14 星湖园正反演拟合成果图
依此方法，根据森林公园、北京市地质勘察技术院(简称勘技院)基地内、国航飞行模拟训练基地(简称国航)、用友软件园(简称用友)的换热量现场测试结果，计算对应的钻孔深度范围内岩土体的平均导热系数。
其正反演拟合结果见图10－15～图10－18。
通过上述正反演拟合计算，五处换热量现场测试地点的岩土体平均导热系数见表10－8。
3.成果分析
综合比较五处不同地点的平均导热系数可以发现，森林公园值最大，勘技院次之，星湖园、用友、国航三处值最小。
对比五个地区的地质、水文地质条件可知，森林公园富水性相对较好，岩性颗粒粗，地下水径流速度快，是五个地区中地热地质条件最好的地区，因此其平均导热系数最大，换热效果最好;勘技院所处的东小口地区位于永定河冲洪积扇和南口冲洪积扇的交界处，是五个地区中地热地质条件较好的地区，因此其平均导热系数较大，换热效果较好;国航所处的后沙峪地区、用友所处的永丰地区和星湖园所处的台湖地区三处虽然地处不同的水文地质单元，但三者均位于冲洪积扇的下部，岩土层颗粒细，地下水径流速度慢，因此这三处的平均导热系数较小，换热效果相对较差。
图10－15 森林公园正反演拟合成果图
图10－16 勘技院正反演拟合成果图
图10－17 国航正反演拟合成果图
表10－8 平均导热系数一览表
图10－18 用友正反演拟合成果图
(三)地埋管温度场影响范围的确定
利用Fluent软件模拟地埋管温度场的影响范围，校核示范区换热孔5m间距的合理性。
利用Fluent软件以工区地质、水文地质参数及热力学参数为基础，模拟单孔、三孔、五孔在一个制冷季温度场的变化情况，模拟五孔在一个供暖季的温度场的变化情况，Flu-ent模型的边界条件设置为常壁温，岩土体初始温度定为14.2℃，岩土体平均导热系数为1.90W/(m·℃)。
每延米排热量取62W，每延米取热量取43W，布孔间距5m。
下面模拟五孔(孔深120m，相邻孔间距5m)在一个自然年份的温度场变化情况，即先是制冷季(每天8h，运行120d)，然后是60d恢复期，接着是取暖季(每天8h，运行120d)，最后仍是60d的恢复期，经历了一个自然年后换热孔周围的温度场变化情况见图10－19～图10－21。
图10－19 五个孔经过一个水文年后岩土体温度场图
图10－20 距中心孔的中心0.1～4.5m温度(K)随时间(h)的变化图
图10－21 五个孔在一个水文年内岩土体平均温度场变化曲线图
由图10－20中可以看出，在经历了一个自然年后，距离中心孔中心1.0～2.4m处的温度已经恢复到岩土体的原始温度。
说明当换热孔每延米排热量62W，取热量43W，在经历一个自然年后岩土体是可以恢复到原始温度的。
在图10－21中，模拟区在一个水文年内岩土体的平均温度场最大变化幅度为1℃左右，在年末基本恢复到原始温度。
为了直观地表现出两个相邻换热孔在排热过程中，距换热孔不同距离温度的变化以及相互间影响情况，将上述模拟工况下120d排热后的结果利用Tecplot后处理软件处理结果展示见图10－22。
由图10－22可以看出，当两个间距为5m的换热孔在连续排热工况下，随时间的推移，换热孔周边岩土体的温度逐渐升高。
位于两个换热孔中间的位置在排热30d时，温度基本没有升高;在排热60d时，温度升高约0.3℃;在排热90d时，温度升高约0.7℃;在排热120d时，温度升高约1.1℃。
这说明系统在整个制冷季(连续排热工况下)，5m间距的换热孔是会产生温度场的叠加的，但1.1℃的温差变化不会对单孔的换热量产生明显影响，5m的换热孔间距是基本合理的。
图10－22 距换热孔不同距离温度(K)随时间(h)的变化图
导热系数的测量，要求用逐差法求出某点斜率，怎么计算
一般情况下，bai这五六组数据中会出现一组误差特别大的数舍去，余下的四五组数据点可以连成一条直线，即求这条直线的斜率。
求斜率方法：（一般情况，不要用他给的两个点）这种图会是方格的，所以用过这条直线且是方格交叉点的两个点求斜率。
表示一条直线(或曲线的切线)关于(横)坐标轴倾斜程度的量。
通常用直线(或曲线的切线)与(横)坐标轴夹角的正切，或两点的纵坐标之差与横坐标之差的比来表示。
又称“角系数”，是一条直线对于横坐标轴正向夹角的正切，反映直线对水平面的倾斜度。
扩展资料：
所谓逐差法，就是把测量数据中的因变量进行逐项相减或按顺序分为两组进行对应项相减，然后将所得差值作为因变量的多次测量值进行数据处理的方法。
逐差法应用实例
在高中物理“求匀变速直线运动物体的加速度”实验中分析纸带。
运用公式△X=at^2;
X3-X1=X4-X2=Xm-Xm-2
当时间间隔T相等时，假设测得 X1,X2,X3,X4 四段距离，那么加速度
a=【(X4-X2)+(X3-X1)】/2×2T2
