土壤一维热渗传递实验台的研制及模型实验

利用3D打印技术,研制出一个可模拟温度场和水平渗流场耦合作用下土壤传热效能的模型实验台,并开展了不同渗流工况下中砂的传热效能模型实验.研究结果表明:自主研制的一维模型实验台能有效模拟地下水渗流作用下的土壤传热过程;一维水平渗流可减小实验土柱内的最高温度和冷热端的最终温差,即缓解了土壤中的热量堆积;当渗流沿热量传递方向作用时,渗流速度越大,热量传递效率越高;在较低的渗流速度下,实验土柱内温度随时间呈先快后慢的变化趋势;当渗流速度较高时,其对于中砂在地埋管中传热的作用为可减少冷热端的温差,从而有效地缓解土壤中的热量堆积;当渗流背向热量传递方向时,会减小热源的影响范围,即阻碍了热量的传递.