摘要：为研究不同因素对预制高强混凝土(precast high-strength concrete,PHC)能源桩换热性能的影响,建立PHC能源桩三维数值仿真分析模型,分析不同注浆回填材料导热系数、热交换管入口温度、桩体导热系数和PHC桩回填直径对PHC能源桩换热性能的影响.结果表明,PHC能源桩的换热量随注浆回填材料导热系数的增加而增大;制冷工况下,提高热交换管的入口温度有利于提升PHC能源桩的换热量;桩体导热系数的增加会提高PHC能源桩的换热性能;PHC能源桩的换热量随着PHC桩回填直径的增加而逐渐提高.通过田口法分析了不同因素对PHC能源桩换热性能的影响,热交换管入口温度的影响最大,其次是注浆回填材料导热系数和PHC桩回填直径,桩体导热系数的影响最小.研究结果可为PHC能源桩的工程设计和应用提供技术支撑和指导.

摘要：隧道相变蓄冷降温技术是绿色、环保、节能和可持续的新技术,可克服高岩温隧道传统降温方法的局限性,助力国家早日实现“双碳”目标。通过文献综述系统地总结能源隧道、相变蓄冷材料、相变储能结构、基于隧道衬砌换热器储能的相变板研究现状以及相变材料在隧道和地下工程降温中应用的研究现状与进展,旨在加快隧道相变蓄冷降温新技术的应用和推广。研究表明:(1)能源隧道可实现高效利用浅层地热能,隧道衬砌换热器可以提取足够的浅层地热能用于相变储能结构蓄能;(2)固-液相变蓄冷材料应用广泛,建议优先选择和调配高导热性、高潜热、相变温度合适和稳定性好的复合固-液相变蓄冷材料用于实际工程;(3)改变管型布局,添加鳍片结构,设计不同几何外型的相变储能结构等方法可优化和提升相变储能结构的传热性能;(4)利用隧道衬砌换热器给相变板储存冷量是可行的,增强相变材料导热性,提高相变温度和围岩温度的温差,以及增加隧道衬砌换热器长度均可提高相变板储能效率;(5)相变材料在隧道和其他地下工程(如避难硐室)降温中的研究与应用表明相变材料用于隧道降温是可行的。