【技术实现步骤摘要】
一种确定含水层热物性参数的微热试验装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种确定含水层热物性参数的微热试验装置及方法,属于微热试验
技术介绍
[0002]开发利用绿色可再生的浅层地热能不仅可以有效缓解能源紧张问题,更能大大减少环境污染,是我国目前势在必行的研究项目。目前在我国开发利用浅层地热资源最常用的技术是地源热泵,主要有地埋管地源热泵和地下水源热泵两种利用形式。
[0003]含水层的传热问题在地热资源的开发与利用中是一个十分重要的研究方向,含水层的热物性主要包括有效导热系数、岩土体的导热系数、热机械弥散系数和热弥散度。其中有效导热系数作为解决多孔介质传热问题的关键性因素,有着举足轻重的地位,采用一定方法精准测定导热系数就具有重要的理论价值和实际工程意义。
[0004]目前应用最多的导热系数测量方法主要是室内试验法和现场热响应法两种,而室内试验法往往会改变的岩土体的结构和含水率等,导致结果误差较大,现场热响应法是目前较为成熟应用较多的测试手段,该试验原理是给予岩土体一定热源,观测热量的运移分布从而 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种确定含水层热物性参数的微热试验装置,其特征在于:包括计算机控制与数据采集系统(1)、吊装导线(2)、电机动力系统(3)、旋转架(12)、双层套管激发装置(11)和水压温度一体传感探头(6);双层套管激发装置(11)顶部设有顶板盖(5),电机动力系统(3)安装在顶板盖(5)上,顶板盖(5)的边缘设有进水阀口(4);水压温度一体传感探头(6)设在双层套管激发装置(11)的外侧壁上;计算机控制与数据采集系统(1)通过吊装导线(2)与电机动力系统(3)和水压温度一体传感探头(6)相连;电机动力系统(3)通过旋转架(12)连接双层套管激发装置(11),双层套管激发装置(11)侧壁上设有渗透孔,在电机动力系统(3)的驱动下、旋转架(12)带动双层套管激发装置(11)旋转,既可旋转至渗透孔打开、也可旋转至渗透孔闭合,当渗透孔闭合时,进水阀口(4)可通至双层套管激发装置(11)内侧。2.如权利要求1所述的确定含水层热物性参数的微热试验装置,其特征在于:双层套管激发装置(11)包括内层花管和外层花管;内层花管和外层花管均为圆柱状,内层花管设在外层花管内侧、且与外层花管内壁相贴;内层花管侧壁上设有内层渗透孔(8),外层花管侧壁上设有外层渗透孔(7);电机动力系统(3)通过旋转架(12)连接内层花管或外层花管,在电机动力系统(3)的驱动下、旋转架(12)带动内层花管或外层花管旋转,既可旋转至内层渗透孔(8)与外层渗透孔(7)完全重合、此时渗透孔打开,也可旋转至内层渗透孔(8)与外层渗透孔(7)无任何重合、此时渗透孔闭合,当渗透孔闭合时,进水阀口(4)可通至内层花管内侧。3.如权利要求2所述的确定含水层热物性参数的微热试验装置,其特征在于:顶板盖(5)上设有第一上孔,旋转架(12)为设有顶面的短筒结构,旋转架(12)的顶面中央位置与电机动力系统(3)的转轴连接,旋转架(12)的顶面设有第二上孔和与进水阀口(4)相通的进水孔;当内层渗透孔(8)与外层渗透孔(7)完全重合时,第一上孔和第二上孔也完全重合,此时,井孔中水通过顶板盖(5)上第一上孔和旋转架(12)顶面的第二上孔均与内层花管内侧相通;当内层渗透孔(8)与外层渗透孔(7)无任何重合,第一上孔和第二上孔也无任何重合,此时,旋转架(12)顶面的进水孔与进水阀口(4)相通。4.如权利要求3所述的确定含水层热物性参数的微热试验装置,其特征在于:旋转架(12)连接外层花管,在电机动力系统(3)的驱动下、旋转架(12)带动外层花管旋转。5.如权利要求4所述的确定含水层热物性参数的微热试验装置,其特征在于:还包括一组以上的增长管,每组增长管均包括一个内增长管和一个外增长管,内增长管的顶部设有第一上拼接接口,外增长管的顶部设有第二上拼接接口,内增长管的底部设有第一下拼接接口,外增长管的底部设有第二下拼接接口;第一上拼接接口和第一下拼接接口相互匹配,第二上拼接接口和第二下拼接接口相互匹配;内层花管的底部均设有第三下拼接接口,外层花管的底部均设有第四下拼接接口,内层花管底部设有可拆卸连接的底盖;内增长管的第一上拼接接口可活动连接在内层花管的第三下拼接接口上,外增长管的第二上拼接接口可活动连接在外层花管的第四下拼接接口上,底盖可活动连接在内增长管的底部;内增长管侧壁上设有内层渗透孔,外增长管侧壁上设有外层渗透孔;当内层花管上的
内层渗透孔和外层花管上的外层渗透孔完全重合时,内增长管上的内层渗透孔和外增长管上的外层渗透孔也完全重合;当内层花管上的内层渗透孔和外层花管上的外层渗透孔无任何重合时,内增长管上的内层渗透孔和外增长管上的外层渗透孔也无任何重合。6.如权利要求5所述的确定含水层热物性参数的微热试验装置,其特征在于:顶板盖(5)与内、外层花管顶部之间安装有防水橡胶圈(...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵燕容,魏裕丰,戎荣,董小松,王浩楠,高秋爽,杨义锴,张志豪,薛瑞丰,张子民,祁琦,
申请(专利权)人:河海大学,
类型:发明
国别省市:
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