详情

原文传递原位土体水平导热系数的测定方法

专利名称：	原位土体水平导热系数的测定方法
摘要：	本发明提供一种原位土体水平导热系数的测定方法，是将内置发热体与温度传感器的棒状杆件压入土体指定深度，发热体经棒状杆件加热土体，采用温度传感器监测棒状杆件的温度消散与时间的关系。以消散起始点为初始温度Ti，计算当前时刻温度T与初始温度温差△T，绘制出消散持续时间与温差的关系。并用双曲线拟合公式进行拟合，求得拟合参数d,e，当t→+∞时，△T→1/e，求得土体初始温度T0=Ti‑1/e，代入简化理论公式得到土体水平热导率k。本发明依赖土体散热过程求得热导率，释放热量少，能反映土体水平向实际换热能力。同时测试时间较短，可配合各种形式的贯入设备进行测试，操作简便，节省时间。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学
发明人：	郭易木;张国柱;刘松玉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201910196190.1
公开号：	CN109884115A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	王美章
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	210096 江苏省南京市玄武区四牌楼2号
主权项：	1.一种原位土体水平导热系数的测定方法，其特征在于：将内置发热体与温度传感器的棒状杆件压入土体指定深度，发热体经棒状杆件加热土体，采用温度传感器监测棒状杆件的温度消散与时间的关系，以消散起始点为初始温度Ti ，计算当前时刻温度T与初始温度的温差△T ，绘制出消散持续时间与温差的关系，并用双曲线拟合公式进行拟合，求得拟合参数d,e，当t→+∞时，△T→1/e，土体初始温度T0=Ti -1/e，得到土体水平热导率式中：初始温度T0，当前时刻温度Ti ，初始温度温差△T，拟合参数d,e，土体水平热导率k，棒状杆件释放的热能Q。 2.根据权利要求1所述的原位土体水平导热系数的测定方法，其特征在于:所述发热体是电加热片，所述电加热片外接电源，所述棒状杆件经贯入设备压入土体指定深度。 3.根据权利要求2所述的原位土体水平导热系数的测定方法，其特征在于: 所述的棒状杆件是中空的圆筒形金属外壳，棒状杆件的长细比应大于30。 4.根据权利要求3所述的原位土体水平导热系数的测定方法，其特征在于:所述金属外壳内壁紧贴电加热片，其间缝隙用高热导率的树脂填充粘结，并于杆件中心高度处的树脂层对称安装2枚高精度温度传感器，温度传感器与电加热片串联在供电线上，所述供电线从内部空心轴穿出，引至地表的电源与数据采集仪。 5.根据权利要求4所述的原位土体水平导热系数的测定方法，其特征在于:所述采集仪测试频率为1s/次。 6.根据权利要求5所述的原位土体水平导热系数的测定方法，其特征在于:棒状杆件头部采用圆锥型形式，杆件后部预留用于后接延伸空心杆的螺丝口，以将杆件通过贯入设备逐级压入指定测试位置。 7.根据权利要求6所述的原位土体水平导热系数的测定方法，其特征在于:监测消散时间在热导率>0.9 W/(m·K)的一般土体中不少于1000s；在热导率<0.9 W/(m·K)的土体中不少于2000s。
所属类别：	发明专利