利用水泥、粉煤灰和建筑垃圾再生过程中产生的筛底料制备了可控低强度回填材料,研究了灰砂比、粉砂比和水固比对回填材料流动性、抗压强度、应力-应变关系和承载力的影响。结果表明:回填材料的流动度与用水量有关,受灰砂比和粉砂比的影响较小;回填材料的抗压强度与灰砂比和水固比之间存在较好的幂指数关系;回填材料的承载力受灰砂比和浇筑龄期的影响较大,灰砂比越大,达到承载力要求所需的时间越短;控制水泥掺量在36~96 kg/m3之间时,可制备出后期可开挖性满足回填工程要求的回填材料。实际工程中,需根据工期和经济要求选择合理的水泥掺量。

试验研究了两种不同回填材料地埋管换热器的热响应性能、地源热泵运行对地源温度场的作用。热响应测试发现回填材料黄沙＋膨润土的传热能力优于水泥浆＋膨润土，散热能力前者高于后者11％。对某地源热泵的运行测试发现，在地下10m地埋管井壁处土壤最高温度出现在9月初、最低温度出现在3月初，随离井距离的增加，井外测点温度出现最值的时间延后2～3个月。数据显示，一年后井外测点地下温度场有1．9～2．2K不等的温升，升高程度随离井距离的增加而增加。本文对优化地源热泵设计、探讨地源热泵的可持续运行具有参考价值。

针对地源热泵系统中U型埋管换热器建立三维模型,用FLUENT软件对比分析了四种U型埋管换热器的单井换热量,结果表明,单井中布置三组U型埋管为宜,并提出了出口管捆扎式三U型埋管,且捆扎后外敷绝热层更有利于提高三U型埋管的换热量,提高回填材料的导热系数就像U型埋管加装了翅片一样,也有利于提高换热量,但材料导热系数取值存在极限。

地埋管换热器作为直接与岩土接触进行取/释热装置,其换热性能决定了土壤源热泵系统的运行效率。地埋管换热器强化传热研究旨在提高土壤源热泵系统运行效率及地能利用率。通过对土壤源热泵地埋管换热器的研究进行综述,论述了地埋管换热器的研究现状及发展动态,分析影响地埋管换热器换热的主要因素及强化换热措施。兼顾理论知识及工程特点,提出目前研究存在的问题,指出日后研究方向及重点,并对土壤源热泵的发展进行展望。