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高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应
1
作者 曾召田 林铭宇 +4 位作者 孙德安 邵捷昇 曹珊珊 赵长友 靳琳 《岩土力学》 北大核心 2026年第1期171-182,共12页
为探究高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应,在100℃和200℃条件下分别对MX80膨润土粉末进行了0、15、30、60、90、120 d的热老化预处理,利用热探针法测定了预处理后膨润土压实试样的导热性能,并分析其热老化时效性;采... 为探究高温条件下膨润土缓冲层材料导热性能的热老化时间效应,在100℃和200℃条件下分别对MX80膨润土粉末进行了0、15、30、60、90、120 d的热老化预处理,利用热探针法测定了预处理后膨润土压实试样的导热性能,并分析其热老化时效性;采用粒度分析、X射线衍射和热重分析等微观试验,揭示出高温条件下MX80膨润土试样导热性能热老化时间效应的产生机制。试验结果表明:(1)高温(100、200℃)热老化预处理后膨润土试样的导热系数λ均随着热老化时间t的递增而降低,呈现出明显的热老化时间效应:0~15 d急剧降低,30 d后趋于稳定;相较于100℃,200℃条件下膨润土试样的热老化时间效应更显著。(2)高温(100、200℃)作用均会引起膨润土试样中各形态水逐渐脱附,结合水膜变薄,固体土颗粒粒径减小;此外,在200℃条件下,试样中的部分蒙脱石矿物转变为钠云母;上述微观特征演化呈现出与试样导热系数λ一致的热老化时效性。(3)膨润土材料导热性能热老化时间效应产生的本质原因在于:100℃条件下,随着热老化时间t的递增,温度作用导致膨润土中各形态水逐渐脱附,结合水膜变薄,颗粒粒径减小,固相体积减少,气相体积增加,但矿物成分未发生变化;而200℃条件下,随着热老化时间t的递增,上述温度作用进一步加剧,且高温引起了部分蒙脱石矿物转变为导热系数较低的钠云母。 展开更多
关键词 膨润土缓冲层 导热性能 热老化时效性 高温条件 微观机制
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细颗粒空间分布对岛礁珊瑚砂不排水剪切特性影响研究
2
作者 吴杨 潘麟轩 +4 位作者 罗泱知 崔杰 吕海波 曾召田 甘彬宏 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第1期1-11,共11页
珊瑚砂是南海岛礁建设的重要岩土材料,在部分吹填区域,珊瑚砂的颗粒级配范围分布较广,其粒组构成涵盖了从粗颗粒到细颗粒等多尺寸粒径。在岛礁吹填过程中,珊瑚砂粗、细颗粒会形成不均匀的层状分布结构,而这种细颗粒集中分布形成的层状... 珊瑚砂是南海岛礁建设的重要岩土材料,在部分吹填区域,珊瑚砂的颗粒级配范围分布较广,其粒组构成涵盖了从粗颗粒到细颗粒等多尺寸粒径。在岛礁吹填过程中,珊瑚砂粗、细颗粒会形成不均匀的层状分布结构,而这种细颗粒集中分布形成的层状结构对于珊瑚砂层的强度和变形的影响亟需研究。针对珊瑚砂粗-细颗粒混合物试样开展了一系列不排水三轴剪切试验,探明了有效围压和细颗粒空间分布方式对珊瑚砂力学性质的影响。研究表明:20%细颗粒含量条件下,珊瑚砂和细颗粒均匀分布的试样强度显著低于细颗粒呈层状分布的试样;珊瑚砂试样的表观黏聚力与内摩擦角都随着细颗粒夹层数的增加而提高;细颗粒的空间分布变化导致试样表现出了不同的不排水剪切行为;在e-p'平面上,珊瑚砂的临界状态线随着细颗粒层数量的增加而上移。珊瑚砂岛礁在水力分选等作用下形成的层状结构可以提升整体强度,大多数细颗粒均质化方法可能低估了这种成层状态下珊瑚砂层的实际承载能力。研究成果可为含细颗粒南海岛礁地基处理提供理论参考。 展开更多
关键词 珊瑚砂 细颗粒 剪切特性 静态液化 摩擦角
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高温条件下膨润土缓冲材料工程屏障性能热老化的时间效应及微观机理 被引量：1
3
作者 曾召田 林铭宇 +3 位作者 孙德安 邵捷昇 曹珊珊 吕海波 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第9期1812-1824,共13页
高温条件下膨润土缓冲材料工程屏障性能的热老化时效性对于评价核废物深地质处置库的长期运营安全具有重要意义。对MX-80膨润土粉末进行不同热老化时间(t=0,15,30,60,90,120 d)的高温预处理,研究热老化后膨润土试样的工程屏障性能参数(... 高温条件下膨润土缓冲材料工程屏障性能的热老化时效性对于评价核废物深地质处置库的长期运营安全具有重要意义。对MX-80膨润土粉末进行不同热老化时间(t=0,15,30,60,90,120 d)的高温预处理,研究热老化后膨润土试样的工程屏障性能参数(导热系数λ、恒体积膨胀力Ps、无侧限抗压强度qu、比表面积SSA)随热老化时间t的演化规律;基于X射线衍射、热失重分析和扫描电镜等试验探讨了高温热老化后MX80膨润土中矿物成分、吸附水、微结构的变化趋势,从微观角度揭示出高温条件下热老化时间对膨润土缓冲材料工程屏障性能的影响机制。试验结果表明:(1)MX80膨润土的工程屏障性能均随热老化时间t的增加而递减,呈现出显著的时间效应,其主要发生在0~15 d,衰减率为56.89%~68.51%;(2)高温热老化过程中,膨润土中蒙脱石矿物部分转化为钠云母、土中吸附水脱失、土体微结构演化,上述微观变化与其工程屏障性能热老化时效性具有较好的一致性;(3)高温条件下,MX80膨润土的工程屏障性能参数与其蒙脱石含量C_(m)、吸附水含量w均呈线性正相关,表明膨润土的矿物成分转化、土中吸附水变化、土体微结构演化是引起其工程屏障性能热老化时效性的本质原因。 展开更多
关键词 膨润土缓冲材料 屏障性能 热老化时间 高温状态 微观机理
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高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性 被引量：1
4
作者 曾召田 张瀚彬 +2 位作者 吕海波 车东泽 潘斌 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期49-56,共8页
在深地质处置库运营过程中,作为缓冲层材料的膨润土将长期处于高温强碱环境中,其物理性能会随时间发生劣化效应。为探讨高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性,对MX-80膨润土粉末进行不同时长(t=0、15、30、45、60、90 d)的高温强碱作... 在深地质处置库运营过程中,作为缓冲层材料的膨润土将长期处于高温强碱环境中,其物理性能会随时间发生劣化效应。为探讨高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性,对MX-80膨润土粉末进行不同时长(t=0、15、30、45、60、90 d)的高温强碱作用预处理(温度T=90℃,碱溶液浓度CNaOH=0.5 mol/L),通过室内试验研究了MX-80膨润土的比重、比表面积和膨胀指数等物理性能指标随反应时长t的变化规律,并选择部分代表性试样进行X射线衍射(XRD)试验和热重分析(TGA)试验,从微观角度对高温强碱条件下膨润土物理性能的时效性进行解释。结果表明,高温强碱作用预处理后,MX-80膨润土的比重、比表面积和膨胀指数在0~45 d内急剧下降,45 d后趋于稳定,90 d后三者降幅分别为13.6%、18.5%、58.1%;膨润土的主要矿物蒙脱石含量大幅减少,钠长石含量有所增加,90 d后二者变化量分别为-23.3%、+3.7%;膨润土颗粒吸附的自由水、弱结合水和强结合水的含量减少,90 d后三者含量分别减少2.84%、0.13%、0.24%;高温强碱条件下膨润土物理性能随时间发生劣化效应的根本原因在于膨润土中有效成分蒙脱石发生溶解,其含量下降导致比重、膨胀指数和比表面积降低。 展开更多
关键词 膨润土 高温强碱条件 物理性能 时效性 蒙脱石溶解
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埋深对风积沙地基金属装配式基础上拔承载特性影响的真型试验研究
5
作者 蔡铭炫 张程程 +3 位作者 刘观仕 曾召田 王勇 尚佳 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期689-697,共9页
随着风积沙地区输电线路工程的增多,金属装配式基础得到越来越多的应用,而埋深作为核心设计参数,关系到基础的上拔承载力要求和成本控制.为此开展了埋深分别为2.5 m、3.0 m和3.5 m的金属装配式基础在风积沙地基中的真型上拔试验,获得了... 随着风积沙地区输电线路工程的增多,金属装配式基础得到越来越多的应用,而埋深作为核心设计参数,关系到基础的上拔承载力要求和成本控制.为此开展了埋深分别为2.5 m、3.0 m和3.5 m的金属装配式基础在风积沙地基中的真型上拔试验,获得了基础顶部变形、基础构件内力、地基土压力等变化特征,分析了埋深对基础上拔承载特性的影响.研究结果表明:埋深对金属装配式基础上拔极限承载力影响显著,上拔极限承载力与埋深呈现良好的线性规律(R^(2)=0.99163);基础埋深越大,支架轴力随测点埋深衰减的速率也越大;通过土压力监测获得的上拔角,随着深宽比的增大而增大;采用土重法计算风积沙地基金属装配式基础极限上拔承载力时,对于上拔角的取值现有规范建议或现场试验推算均需考虑基础埋深的影响. 展开更多
关键词 金属装配式基础 风积沙 埋深 上拔角 承载力
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岩溶区竖埋管钻孔新型回填材料抗冲刷性能试验研究
6
作者 楼杰 罗文龙 +2 位作者 曾召田 刘宗辉 刘兆强 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期479-488,共10页
岩溶区地源热泵竖埋管钻孔回填时,膨润土-细砂回填材料易被地下水流冲刷带走,导致工程成本大大增加。针对以上缺陷,以膨润土、细砂、高岭土为原料制备一种新型回填材料,采用自制的抗冲刷试验装置,考虑岩溶区地下水流速、回填材料初始干... 岩溶区地源热泵竖埋管钻孔回填时,膨润土-细砂回填材料易被地下水流冲刷带走,导致工程成本大大增加。针对以上缺陷,以膨润土、细砂、高岭土为原料制备一种新型回填材料,采用自制的抗冲刷试验装置,考虑岩溶区地下水流速、回填材料初始干密度及冲刷时间的影响,对不同配比的新型回填材料试样进行了抗冲刷性能试验研究。结果表明:自制的抗冲刷试验装置具有结构简单、操作方便、结果准确等优点;高岭土质量分数、初始干密度能显著提高试样的抗冲刷能力,而冲刷流速、冲刷时间则强化水流的冲刷效应;与传统的膨润土-细砂回填材料相比,新型回填材料的抗冲刷性能显著提高,当回填材料中高岭土质量分数达35%时,其试样相对冲刷率始终保持在1.5%以内,能满足岩溶地区竖埋管钻孔回填材料的要求。 展开更多
关键词 岩溶地区 竖直地埋管 回填材料 抗冲刷性能 地下水渗流
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膨胀土干湿循环过程孔径分布试验研究及其应用 被引量：47
7
作者 曾召田 吕海波 +1 位作者 赵艳林 王志兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期322-328,共7页
采用压汞法对膨胀土干湿循环过程孔隙大小分布的演化规律进行了试验研究,结果表明,随着循环次数的增加,膨胀土的总孔隙体积、孔隙率和平均孔径等微结构参数均递增;分析了试验结果产生偏差的原因,其一是干湿循环过程中膨胀土试样的体积收... 采用压汞法对膨胀土干湿循环过程孔隙大小分布的演化规律进行了试验研究,结果表明,随着循环次数的增加,膨胀土的总孔隙体积、孔隙率和平均孔径等微结构参数均递增;分析了试验结果产生偏差的原因,其一是干湿循环过程中膨胀土试样的体积收缩,其二是孔隙形状和测试压力有限的影响,在此基础上对试验数据进行了合理修正。结合毛细管模型,利用修正的孔径分布曲线推算了膨胀土干湿循环过程中的土-水特征曲线,并分析了干湿循环过程中基质吸力的变化规律:以含水率28%为分界点,含水率大于该值时基质吸力随循环次数N的增加而线性递增,含水率小于该值时基质吸力随循环次数N的增加而线性递减;在此基础上,建立了基质吸力与循环次数之间的关系,为解释膨胀土力学特性的干湿循环效应开辟了一条新途径。 展开更多
关键词 膨胀土 干湿循环 孔径分布 压汞试验 土-水特征曲线
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膨胀土干湿循环效应及其对边坡稳定性的影响 被引量：53
8
作者 曾召田 吕海波 +1 位作者 赵艳林 蒋文宇 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期934-939,共6页
膨胀土的干湿循环性状在膨胀土边坡的稳定性分析中占有重要地位。结合膨胀土边坡的现场含水率观测数据和南宁地区大气影响深度的计算结果,确定了室内试验的干湿循环幅度并进行了膨胀土强度干湿循环室内试验,对干湿循环引起膨胀土强度指... 膨胀土的干湿循环性状在膨胀土边坡的稳定性分析中占有重要地位。结合膨胀土边坡的现场含水率观测数据和南宁地区大气影响深度的计算结果,确定了室内试验的干湿循环幅度并进行了膨胀土强度干湿循环室内试验,对干湿循环引起膨胀土强度指标衰减的变化规律进行了初步探讨;在此基础上,结合干湿循环效应对膨胀土边坡进行了稳定性分析。研究结果表明:(1)膨胀土的黏聚力随干湿循环次数递增而减小,第1～2次循环时黏聚力衰减程度最强,但经历2～3次循环后,黏聚力衰减程度减弱,最终趋向稳定;干湿循环次数引起内摩擦角的波动变化极小,基本保持一恒定值。(2)干湿循环的强度稳定值与稳定时所需循环次数均随含水率变化幅度的增加而减小。(3)由于干湿循环效应,膨胀土的粒间联结产生了不可逆的损伤,致使土体微结构劣化、抗剪强度降低。(4)随着干湿循环次数的增加,边坡稳定性降低,安全系数递减;结合当地大气影响深度对膨胀土边坡进行干湿循环分层的稳定性分析方法更符合工程实际,可为相关边坡设计和防护的计算参数选取提供参考。 展开更多
关键词 膨胀土 干湿循环效应 边坡稳定性 大气影响深度
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土壤热导率的影响因素实验研究 被引量：21
9
作者 曾召田 范理云 +2 位作者 莫红艳 徐云山 刘方毅 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期377-384,共8页
采用热针法测定室内不同条件下红粘土、粉土和细砂的热导率，着重分析含水率、干密度和土壤质地对土壤热导率的影响规律及机理。研究结果表明：1）相同干密度情况下，粉土和细砂两者的热导率均随含水率的增加而单调线性递增，红粘土的... 采用热针法测定室内不同条件下红粘土、粉土和细砂的热导率，着重分析含水率、干密度和土壤质地对土壤热导率的影响规律及机理。研究结果表明：1）相同干密度情况下，粉土和细砂两者的热导率均随含水率的增加而单调线性递增，红粘土的热导率则随含水率的增加而呈现出分段递增的趋势；2）含水率对热导率的影响主要归结为土样中液相（水）热导率、结合水膜（“液桥”效应）2个主要因素，而“液桥”效应对红粘土的热导率影响显著；3）相同含水率情况下，3种土样的热导率均随干密度的增加而递增，具有较好的线性关系；4）土壤质地（细颗粒和石英含量）对土样热导率具有显著影响。 展开更多
关键词 地源热泵 热导率 影响因素 热针法 结合水膜
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广西红黏土热物理特性及影响因素试验研究 被引量：9
10
作者 曾召田 赵艳林 +3 位作者 吕海波 徐云山 李其林 蔡於芬 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期252-258,134,共8页
结合矿物组成分析,通过室内试验对广西4种红黏土的热物理特性从土质学角度进行了深入研究,探讨了红黏土的热特性参数与各影响因素之间的关系。研究结果表明:当土体干密度保持不变,红黏土的热导率、比热容随体积含水率的增加而线性递增;... 结合矿物组成分析,通过室内试验对广西4种红黏土的热物理特性从土质学角度进行了深入研究,探讨了红黏土的热特性参数与各影响因素之间的关系。研究结果表明:当土体干密度保持不变,红黏土的热导率、比热容随体积含水率的增加而线性递增;热导率变化曲线存在临界含水率点,土体含水率低于该点时,热导率呈线性急剧增加,反之,热导率增长缓慢,趋于稳定;热扩散率以临界含水率点为界,先随含水率的增大而递增,到达临界含水率后随含水率的增加而递减,整体呈抛物线的变化趋势;当土体含水率保持不变,红黏土的热导率、比热容、热扩散率均随干密度的增加而线性递增;红黏土矿物成分中的石英含量对土体的热导率具有显著影响,石英含量与热导率的增长速率呈正相关的关系。 展开更多
关键词 红黏土 热物理特性 影响因素 热导率 矿物成分 体积含水率
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地下水渗流对竖埋管换热器传热影响的数值模拟 被引量：13
11
作者 曾召田 吕海波 +1 位作者 赵艳林 葛若东 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3007-3014,共8页
地下水渗流对竖埋管换热器与岩土体的热量交换具有显著影响。该文应用地下水渗流理论和传热学理论,建立考虑热传导和地下水渗流共同作用的热渗耦合传热模型;针对南宁河流阶地土层,模拟分析地下水渗流对竖埋管换热器传热的影响。研究结... 地下水渗流对竖埋管换热器与岩土体的热量交换具有显著影响。该文应用地下水渗流理论和传热学理论,建立考虑热传导和地下水渗流共同作用的热渗耦合传热模型;针对南宁河流阶地土层,模拟分析地下水渗流对竖埋管换热器传热的影响。研究结果表明:1)地下水渗流可以强化地埋管的换热,且随着渗流速度的增大,强化换热作用越明显;2)地下水渗流对换热器热交换的影响具有方向性,在此基础上,对竖埋管换热合理的布置方式进行分析;3)南宁河流阶地地区,仅考虑砂砾层存在地下水渗流对换热的影响,更符合工程实际。 展开更多
关键词 地源热泵 地下水渗流 竖埋管换热器 热湿耦合传热模型 数值模拟
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运行模式对地埋管换热器热交换性能的影响试验 被引量：9
12
作者 曾召田 赵艳林 +2 位作者 吕海波 徐云山 张研 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第5期737-744,共8页
运行模式对地埋管换热器的热交换性能具有显著影响。文章借助桂林理工大学建立的地源热泵实验平台,对桂林地区地源热泵制冷工况下3种运行模式进行试验,研究地源热泵的运行状况及管壁温度变化特性,分析运行模式对地埋管热交换性能的影响... 运行模式对地埋管换热器的热交换性能具有显著影响。文章借助桂林理工大学建立的地源热泵实验平台,对桂林地区地源热泵制冷工况下3种运行模式进行试验,研究地源热泵的运行状况及管壁温度变化特性,分析运行模式对地埋管热交换性能的影响规律。研究结果表明：3种运行工况下,地源热泵机组的性能系数COP分别为4.30,4.03,3.48,竖埋管单位管长换热量为14.4~32.8 W/m,水平埋管单位管长换热量为14.8~17.9W/m;地埋管的管壁温度随着地源热泵的运行发生变化,其恢复程度与停机时间的长短有关;间歇运行模式有利于土壤温度场的恢复,提高地埋管换热器的热交换性能;停运比Ps-o由0变化到1时,热泵机组性能系数COP增加了15.8%。 展开更多
关键词 地源热泵 运行模式 地埋管换热器 热交换性能 性能系数
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气象波动对水平埋管换热器传热影响的数值模拟 被引量：7
13
作者 曾召田 赵艳林 +2 位作者 吕海波 莫红艳 蒙剑坪 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1179-1186,共8页
应用气象学方法和传热传质理论,建立考虑气象因素和土体传热共同作用的大气-土壤相互作用模型;针对桂林红粘土地层,模拟分析气象波动对水平埋管换热器传热的影响。研究结果表明：1）在1.0～2.0 m埋深范围内,水平埋管换热器的换热效果明... 应用气象学方法和传热传质理论,建立考虑气象因素和土体传热共同作用的大气-土壤相互作用模型;针对桂林红粘土地层,模拟分析气象波动对水平埋管换热器传热的影响。研究结果表明：1）在1.0～2.0 m埋深范围内,水平埋管换热器的换热效果明显受到地表气象波动的影响,大气温度、蒸发、辐射是主要因素;2）对于红粘土地层,降雨形成的浅层渗流对换热效果的提高幅度约为5.6%;3）通过开展不同设计埋深及埋管间距的换热效果分析,确定桂林红粘土地区水平埋管布置方式的合理值：埋深为2.5 m,埋管间距为2.0 m。 展开更多
关键词 地源热泵 气象波动 水平埋管换热器 大气-土壤相互作用模型 数值模拟
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CFG桩复合地基加固机理及工程实例分析 被引量：19
14
作者 曾召田 吕海波 +2 位作者 尹闯 谢超 周文 《铁道建筑》 北大核心 2014年第1期79-81,共3页
CFG桩复合地基是一种加固软弱地基的常用方法,已在国内得到了广泛应用。本文分析了CFG桩复合地基的加固机理:CFG桩对地基土具有挤密加固和置换作用;通过设置柔性褥垫层,使桩间土的承载力得到充分发挥,显著提高复合地基的承载力。在此基... CFG桩复合地基是一种加固软弱地基的常用方法,已在国内得到了广泛应用。本文分析了CFG桩复合地基的加固机理:CFG桩对地基土具有挤密加固和置换作用;通过设置柔性褥垫层,使桩间土的承载力得到充分发挥,显著提高复合地基的承载力。在此基础上,结合柳州市一建筑地基处理工程实例,对CFG桩的设计计算、施工工艺和检测技术进行了分析,论证了本工程采用CFG桩复合地基的合理性,可为同类工程实践提供相关经验。 展开更多
关键词 CFG桩 复合地基 加固机理 工程应用
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岩溶区地源热泵系统土壤热湿迁移实验平台研制 被引量：7
15
作者 曾召田 徐云山 +2 位作者 赵艳林 吕海波 唐双慧 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期178-186,共9页
地源热泵运行中地埋管换热器与岩土层的热交换是一个复杂的热湿耦合传热传质过程。为研究岩溶地区地源热泵运行过程中土体热湿迁移效应及其对系统性能的影响规律,结合岩溶地区地质条件和实验功能需求,设计研制了一个可进行地源热泵运行... 地源热泵运行中地埋管换热器与岩土层的热交换是一个复杂的热湿耦合传热传质过程。为研究岩溶地区地源热泵运行过程中土体热湿迁移效应及其对系统性能的影响规律,结合岩溶地区地质条件和实验功能需求,设计研制了一个可进行地源热泵运行性能测试及地埋管周围土壤热湿迁移效应研究的实验平台;该实验平台主要分为地源热泵试验系统、运行监控和数据采集系统,实现了地源热泵运行状况和换热过程中岩土体温湿度变化、土壤热湿迁移、周围环境大气因素的自动采集和实时监测;在此基础上,利用地源热泵运行过程中的实测数据验证了实验平台的有效性,并对部分实测数据进行简单分析和讨论。运行结果表明:该实验平台具有高效、节能等优点,实现了数据自动采集和全面监测功能,完全符合实验需求。 展开更多
关键词 地源热泵 热湿迁移 岩溶地区 实验平台 热量交换
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土中结合水含量对红黏土热导率的影响
16
作者 杨成琳 曾召田 +2 位作者 曹珊珊 车东泽 唐双慧 《地下空间与工程学报》 北大核心 2025年第1期118-122,149,共6页
以广西地区2种红黏土为研究对象,通过等温吸附试验确定了其结合水类型和含量;同时,基于压汞试验从微观角度解释2种红黏土吸附结合水量不同的本质原因;在此基础上,利用热探针法测出2种红黏土试样在不同含水率条件下的热导率,探讨土中结... 以广西地区2种红黏土为研究对象,通过等温吸附试验确定了其结合水类型和含量;同时,基于压汞试验从微观角度解释2种红黏土吸附结合水量不同的本质原因;在此基础上,利用热探针法测出2种红黏土试样在不同含水率条件下的热导率,探讨土中结合水含量对红黏土热导率的影响规律。结果表明:桂林红黏土和柳州红黏土中的吸附结合水总量分别为22.417%和10.957%,前者约为后者的2倍,其本质原因主要在于2种红黏土中矿物成分的差异;桂林红黏土比柳州红黏土具有更多的小孔隙含量,其孔隙率高,比表面积大,吸附结合水的能力强;2种红黏土的热导率随结合水含量的递增而增加,热导率与结合水含量具有显著的线性正相关关系;结合水含量对热导率的影响可以归结于土中结合水膜和“液桥”作用两个方面。 展开更多
关键词 红黏土 结合水 热导率 压汞试验 比表面积
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岩溶地下水渗流-传热地埋管试验平台的研制及模型试验 被引量：9
17
作者 曾召田 刘兆强 +2 位作者 徐云山 张炳晖 梁珍 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1173-1180,共8页
文章建立了岩溶地下水渗流-传热地埋管试验平台,可有效模拟岩溶地区地埋管换热过程中土壤温度场、湿度场、渗流场共同作用的多场环境,并利用该模型装置进行了不同工况的模型试验,探讨了岩溶地下水渗流对地埋管换热性能的影响规律。研究... 文章建立了岩溶地下水渗流-传热地埋管试验平台,可有效模拟岩溶地区地埋管换热过程中土壤温度场、湿度场、渗流场共同作用的多场环境,并利用该模型装置进行了不同工况的模型试验,探讨了岩溶地下水渗流对地埋管换热性能的影响规律。研究结果表明:渗流速度为1.08×10m/s时,渗流作用使得地埋管换热量平均提升了约12.5%,地埋管与土层间的换热速度提升约90%;岩溶地下水渗流将上游热量携带至下游,促进了地埋管释放的热量向下游传递的同时,也抑制了热量向上游的传递,有效减弱了地埋管周围土层的热量堆积;随着渗流速度的增加,岩溶地下水渗流对地埋管换热性能的影响越显著。 展开更多
关键词 土壤源热泵 岩溶地区 地下水渗流 传热性能 模型试验
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石膏胶结钙质砂的力学性能试验研究
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作者 楼杰 林铭宇 +2 位作者 曾召田 李龚颜 车东泽 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第23期9927-9934,共8页
珊瑚钙质砂是一种主要成分为碳酸钙的特殊岩土介质,广泛应用于岛礁建设中的军事与民用建筑。然而,目前关于石膏胶结钙质砂的力学性能及其微观机制的研究仍然匮乏。采用无侧限抗压强度试验探讨石膏胶结钙质砂试样的力学性能变化,通过电... 珊瑚钙质砂是一种主要成分为碳酸钙的特殊岩土介质,广泛应用于岛礁建设中的军事与民用建筑。然而,目前关于石膏胶结钙质砂的力学性能及其微观机制的研究仍然匮乏。采用无侧限抗压强度试验探讨石膏胶结钙质砂试样的力学性能变化,通过电镜扫描技术分析了试样微观形貌的演化规律,揭示出石膏胶结钙质砂力学性能变化的微观机制。试验结果表明:在相同水灰比条件下,随石膏掺入比的增加,胶结钙质砂试样的无侧限抗压强度逐渐递增;在相同石膏掺入比条件下,低掺入比(5%和10%)试样的无侧限抗压强度随水灰比的递增而增大,而高掺入比(15%、20%和25%)试样的无侧限抗压强度随水灰比的递增呈现先增大后减小的变化趋势;石膏胶结钙质砂试样存在最佳配比:掺入比为25%、水灰比为0.9。上述力学性能变化的本质原因在于:建筑石膏(主要成分为半水石膏)遇水后发生化学反应,转变为二水石膏,连接了试样内的钙质砂颗粒,使土体颗粒间的胶结作用增强。 展开更多
关键词 石膏胶结 钙质砂 力学性能 微观结构特征
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制热工况下地埋管周围土壤的热湿迁移试验研究 被引量：3
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作者 曾召田 赵艳林 +2 位作者 吕海波 徐云山 莫红艳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期145-150,共6页
基于实际工程建立了地源热泵空调系统运行过程的岩土体原位观测站,实现系统运行状况和换热过程中岩土体温度变化、水分迁移的实时监测,通过冬季工况运行试验,揭示地源热泵运行过程中土体的热湿迁移效应。研究结果表明:冬季工况下该地源... 基于实际工程建立了地源热泵空调系统运行过程的岩土体原位观测站,实现系统运行状况和换热过程中岩土体温度变化、水分迁移的实时监测,通过冬季工况运行试验,揭示地源热泵运行过程中土体的热湿迁移效应。研究结果表明:冬季工况下该地源热泵空调系统的机组性能系数COP为3.58,具有良好的制热效果;土壤温度场的变化受地埋管热交换和大气环境变化两个因素的影响,但二者的影响范围及程度有所区别;土壤温度场的变化幅度随着与地埋管距离的增加而递减,竖埋管热作用的影响半径约2.0 m左右,水平埋管热作用的影响半径约1.0 m左右;地埋管热交换对土壤湿度场的影响不显著,但大气降雨引起的地表水入渗和地下水位的变迁对土壤湿度场变化有明显影响。 展开更多
关键词 地热能 地源热泵 热交换 热作用半径 热湿迁移
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雨流计数法在土体强度干湿循环效应中的应用 被引量：3
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作者 曾召田 赵艳林 +2 位作者 吕海波 葛若东 陈承佑 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期186-192,共7页
针对土体强度干湿循环试验成果无法应用于工程实践的情况,通过分析雨流计数法的计数原理、计数规则和实现方法,探讨了其应用于土体强度干湿循环效应的可行性和土体应遵循的假设条件;在此基础上,通过具体实例分析,验证了雨流计数法在土... 针对土体强度干湿循环试验成果无法应用于工程实践的情况,通过分析雨流计数法的计数原理、计数规则和实现方法,探讨了其应用于土体强度干湿循环效应的可行性和土体应遵循的假设条件;在此基础上,通过具体实例分析,验证了雨流计数法在土体强度干湿循环效应中的应用效果。研究结果表明,土体的干湿循环效应在本质上就是一种疲劳损坏,应用雨流计数法对土体干湿循环中的含水率变化进行统计是完全可行的;通过应用雨流计数法,可把大气影响下土体的不规则含水率波动整理为较规则的含水率数据,并获得各个含水率变化幅度下的循环次数,为室内试验成果与工程实践应用搭建了一个桥梁。 展开更多
关键词 雨流计数法 干湿循环 土体强度 含水率 疲劳损伤
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