以地源热泵技术在寒区设施农业中的应用为背景,开展地下换热器低温冻胀特性研究.通过岩土埋管冻胀试验,基于冻结半径追踪和管体应变测量,开展冻结区发展规律以及埋管变形收缩特性的研究,对比砂土基和黏土基回填料对冻胀的影响,并进一步考察换热管容积与流阻变化.结果表明,冻结区在进出水2管中心连线方向发展速度大于其垂直方向,受冻胀影响,U型换热管产生椭圆化变形与收缩,砂土基回填比黏土基回填具有更大的冻结范围,但前者换热管变形和收缩程度却小于后者.换热管在100 h内持续由0降至?10℃后,测得管容积减小率为0.4％,流阻增大率为6.5％,由此可知,埋管冻胀的变形与收缩成为循环流量减小和系统效率下降的原因之一.
热泵 传热 冻胀 地下换热器 回填料 埋管变形