[發明專利]一種巖土熱導率分布的熱響應測試方法

有效

• 申請號: 202011578350.8
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112632788B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 年永樂;王湘陽;程文龍
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/06;G06F113/08;G06F119/08
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 金惠貞

1.一種巖土熱導率分布的熱響應測試方法，其特征在于：在考慮巖土深度方向傳熱的基礎上建立埋管換熱器的瞬態傳熱模型；然后基于建立的傳熱模型，利用多目標優化算法并直接采用流體溫度分布數據同時預測出不同深度下的巖土熱導率分布結果，其具體實施步驟如下：

（1）針對特定的埋管換熱器的熱響應測試，通過考慮巖土在深度方向上的熱傳導，建立埋管換熱器的熱響應測試理論傳熱模型，利用建立的模型模擬出換熱器管內流體溫度在深度方向上的分布曲線；

（2）針對特定的埋管換熱器，建立分布式熱響應測試的實驗系統，測試出不同時刻下管內流體的溫度分布數據；

（3）將巖土進行分層，然后利用多目標優化算法并直接采用步驟（2）中的溫度分布數據，在給定的搜索范圍內同時測試出不同層內的巖土熱導率分布數據，利用最小適用度函數判別測試結果；

（4）對步驟（3）中得到的巖土熱導率依次進行優選，并重復優選步驟直至獲得穩定收斂的最小適應度函數，然后輸出優選結果；

（5）基于步驟（4）中得到的結果進一步縮小搜索范圍，重復步驟（3）和（4），最終獲得穩定收斂的不同層內的熱導率分布數據。

2.根據權利要求1所述的一種巖土熱導率分布的熱響應測試方法，其特征在于，建立的埋管換熱器熱響應測試的理論傳熱模型為多維，同時考慮了巖土深度方向的傳熱對換熱器傳熱以及流體溫度分布的影響，對于套管換熱器傳熱模型為二維或三維,對于U型埋管換熱器傳熱模型為三維。

3.根據權利要求1所述的一種巖土熱導率分布的熱響應測試方法，其特征在于，每一層內巖土熱導率不但影響對應層內的流體溫度變化，而且還會影響到全部深度范圍內流體溫度曲線的變化。

4.根據權利要求1所述的一種巖土熱導率分布的熱響應測試方法，其特征在于，測試過程中每一層內巖土熱導率值是相互關聯，而非孤立的；熱導率預測結果為所有層熱導率的最優組合或解集，而非單一層內最優熱導率的組合。