国家自然科学基金(50906020)
- 作品数：16 被引量：102H指数：7
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- 相关机构：河北工业大学天津大学教育部更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理建筑科学化学工程更多>>
- 土壤高温储热热湿迁移过程的初步研究被引量：11
- 2009年
- 初步建立了土壤高温储热热湿迁移过程的数学模型,并进行了数值求解。结果表明,土壤热湿迁移过程中的湿度场稳定时间明显滞后于温度场,且与土壤类型和水力传导特性等有关。对于水力传导性较差的土壤,在高温储热初期,靠近热源的地方容易产生湿份聚集,使得湿度曲线出现一个短期峰值。与低温储热相比,土壤高温储热时湿度迁移对温度场的影响较大,温度场呈整体降低趋势,降低幅度顺序为:砂土>壤土>粘土。在该文模拟条件下,粘土的热湿迁移过程对于初始湿度的变化不敏感,而砂土的热湿迁移过程则依赖于初始湿度,且影响程度随着初始湿度的增加而增大。
- 王华军齐承英
- 关键词：土壤数值模拟
- 高温下含湿土壤表观热导率的实验研究被引量：1
- 2013年
- 利用微细探针对高温下两种典型土壤的表观热导率进行测试分析。结果表明,温度对土壤表观热导率的影响十分明显。在该文实验条件下,当土壤饱和度大于25%时,土壤表观热导率开始明显高于常温值,并在40%(细砂)和50%(粉粘)饱和度附近出现峰值。此现象与含湿土壤孔隙中的水蒸气强化扩散作用密切相关。在实验数据基础上,回归水蒸气运移增强因子的计算参数,可为高温土壤热湿迁移过程建模提供一定的指导作用。
- 王华军赵紫薇齐承英
- 关键词：土壤潜热
- 温度梯度下土壤盐分迁移过程的数值模拟被引量：5
- 2014年
- 初步建立温度梯度下非饱和土壤水-汽-盐迁移过程的数学模型,并进行数值求解。结果表明,随着加热时间延长,土壤盐分浓度会在热端附近出现明显聚集,甚至超出饱和浓度而发生结晶析出,而冷端土壤的水-汽-盐耦合现象并不明显,其中温度场变化可以忽略,盐分浓度因水分迁移而略微下降。随着冷热端温度梯度的增加,土壤盐分向冷端扩散的距离越远,且由于浓度逐渐被沿程稀释,盐分出现结晶的区间宽度呈减小趋势。随着土壤初始盐分浓度增加,上述的盐分聚集现象呈增强趋势。当土壤初始含水量接近饱和或干燥状态时,盐分浓度场变化相对较弱,而当非饱和土壤中水蒸气扩散强烈时,土壤盐分浓度场变化十分剧烈。
- 王华军路俊超杨宾齐承英
- 关键词：土壤温度梯度
- 土壤高温储热条件下热湿迁移过程的实验研究被引量：19
- 2010年
- 建立了土壤高温储热热湿迁移过程的实验装置,对不同储热温度和初始湿度下的土壤温度场、湿度场及地下换热量等动态特性进行了实验分析。实验结果表明:储热温度和初始湿度是影响土壤高温储热热湿迁移过程的重要因素。在高温储热条件下,温度场和湿度场之间具有十分强烈的关联性,且在靠近热源的地方易出现湿度峰值和温度峰值现象,湿度场的稳定时间整体上略滞后于温度场。在大尺度上,热湿迁移倾向于同时沿重力和径向方向进行,此效应对热湿迁移过程也具有较大的影响。
- 王华军齐承英王恩宇杜红普李海艳
- 关键词：土壤
- 不同回填材料下地埋管换热器性能的实验研究被引量：11
- 2010年
- 实验研究了原土(粉细砂)和中粗砂回填条件下双U形地埋管换热器的传热性能,获得了换热量随管内流体平均温度的实测变化曲线。结果表明,换热量与流体平均温度之间呈线性变化规律,在地埋换热器工作温度范围内,中粗砂回填时的换热量比粉细砂回填时高约10%(取热工况)和6%(排热工况)。建议在选择回填材料时,应在考虑其对地埋管换热器传热特性影响的基础上,进一步考虑其经济性。
- 齐承英王华军王恩宇
- 关键词：地源热泵地埋管换热器换热性能回填材料
- 土壤高温储热过程中的温/湿度峰值现象被引量：9
- 2011年
- 建立了一维土壤高温热湿迁移实验装置，获得了温度场和湿度场的动态变化规律，提出了温度峰值比和湿度峰值比的概念。实验结果表明，土壤温度场和湿度场均呈现明显的峰值特征，尤其在热源附近处表现更为剧烈，最大温度峰值比和湿度峰值比均超过2．0。湿度峰值主要发生在初始饱和度为4％～18％的范围内，且温／湿度峰值现象的总体变化特征呈相反趋势，湿度峰值时间大于温度峰值时间。对于远离热源的地方，温／湿度峰值现象表现逐渐微弱，且出现时间相对滞后。结合光学显微分析表明，由温度梯度引起的土壤水分的蒸发．扩散．冷凝过程是温，湿度峰值现象的重要产生机制之一。
- 王华军齐承英杜红普黄斌
- 关键词：土壤
- 土壤热响应特性的一种改进实验装置被引量：10
- 2010年
- 建立了一种基于恒温法的土壤热响应特性实验的改进装置,可以进行排热和取热工况实验。给出了上述装置实验数据处理的方法和数学模型,比较了恒温法和恒热流法土壤热响应实验装置的优缺点。实际测试数据表明:改进后的土壤热响应实验装置在测试工况的稳定性、调节性以及稳定时间上具有一定优势,其测试结果可以为地源热泵系统优化设计提供直接的指导依据。
- 王华军齐承英王恩宇顾吉浩杜红普
- 关键词：地源热泵恒温法换热量
- 非饱和土壤内部水-气界面特性的微CT分析被引量：1
- 2016年
- 以不同粒径玻璃微珠为对象,通过高分辨率Micro-CT测量获得非饱和土壤内部水-气界面的分布状态特征,并采用欧拉数(Eu)表征土壤内部孔隙的连通特性。结果表明,Eu随饱和度S变化可分为3个阶段,其中当S<25%时,Eu随饱和度线性降低;当25%35%时,Eu呈现负值,且变化非常微弱。土壤内部的水-气接触面积随饱和度的增加呈现快速上升而后逐渐下降的整体变化趋势。最后,以热导率为例,量化水-气界面状态变化对不同温度下土壤宏观热物性的影响,并分析土壤内部水-气扩散与流动机制。
- 王华军冯露菲王雪丽谢佳音
- 关键词：非饱和土壤CT分析欧拉数临界饱和度
- 基于热力学基础上的非饱和砂土本构模型-理论研究
- 2014年
- 热力学是一种普适理论,因此非饱和砂土的变化过程必然也遵循热力学原理。利用热力学原理可以从更普遍的情况(条件)和更一般的视角审视非饱和土的水力-力学性质。本文基于热力学理论并考虑砂土的剪胀-各向异性以及塑性耗散之间的关系,建立固-液两相耦合的非饱和砂土本构模型的理论框架,更深入地揭示非饱和砂土复杂的行为和性质。
- 张卫华赵成刚郜新军董晓丽
- 关键词：热力学剪胀耗散函数
- 地下水渗流条件下埋地换热器传热性能的实验研究被引量：7
- 2010年
- 建立了根据地温分布确定地下水流动特性的简化数学模型。针对一个实际工程钻孔进行了地温分布测量,并测试了局部地下水渗流条件下埋地换热器的传热性能。结果表明,上述理论模型具有较好的预测精度。在该文实验条件下,地下水渗流对埋地换热器的传热性能具有明显的强化作用,埋地换热器的换热量平均提高11.35%。
- 王华军齐承英杜红普顾吉浩
- 关键词：地源热泵埋地换热器地下水流动传热性能
