李隆键，鲍建镇，廖 全，崔文智

(重庆大学 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆400044)

现场岩土热物性测试是合理设计埋管换热器的基础[1－2]，现在国际通用的岩土热物性测试方法是恒热流法，恒热流法最先由C.Eklof等[3]于1996年提出，是IGSHPA的标准和美国采暖制冷与空调工程师学会(ASHRAE)手册所推荐的方法。恒热流法热响应测试(Thermal Response Test，TRT)方法中的数据处理是基于线热源模型[4]，它是地埋管换热器传热分析的基础，但是现有的线源法模型将管子周围的大地土壤连同回填料部分看作是一个无限大的实体，不能考虑回填料热物性对土壤当量导热系数的影响。

另一方面，地埋管换热器钻孔埋管后回填是地源热泵工程的重要环节，回填料的选择和施工对地下岩土导热系数有重要影响[5－6]。即使同一种岩石或地质成分，如果回填料的物性差别较大，测得的土壤当量导热系数相差也比较大。S.P.Kavanaugh[7]研究表明，地下岩土导热系数10%的偏差会造成地下埋管换热器长度(或钻孔深度)4.5%～5.8%的偏差，直接影响地埋管换热器性能及系统的运行费用与初投资。然而，回填料对岩土当量导热系数影响的定量分析至今还很少，缺乏对工程施工的理论指导。

数值模拟是研究地埋管换热器性能的有效方法，通过实验的验证具有较高的精度[8－9]。本文针对实际地埋管换热器建立土壤和冷却介质耦合传热的三维瞬态模型，通过数值分析考察回填料物性参数对岩土当量导热系数的影响。……