Field Tests on Thermal Responses of Energy Utility Tunnel under Intermittence or Continuous Operation Mode

Yeqing WEI; Gangqiang KONG; Jibing ZHANG; Qing YANG

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20211113001

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Field Tests on Thermal Responses of Energy Utility Tunnel under Intermittence or Continuous Operation Mode

更新时间：2025-09-25

- Field Tests on Thermal Responses of Energy Utility Tunnel under Intermittence or Continuous Operation Mode
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 42, Issue 3, Pages: 579-585(2022)
- 作者机构：
  
  1.河海大学土木与交通学院，江苏南京 210024
  2.大连理工大学土木工程学院，辽宁大连 116024
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20211113001
  CLC： TU443
- Received：13 November 2021，
  
  Revised：2021-12-20，
  
  Published：28 June 2022
- 稿件说明：
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魏叶青,孔纲强,张继兵等.间歇或连续运行下能源管廊热力响应特性现场试验[J].防灾减灾工程学报,2022,42(03):579-585.

WEI Yeqing,KONG Gangqiang,ZHANG Jibing,et al.Field Tests on Thermal Responses of Energy Utility Tunnel under Intermittence or Continuous Operation Mode[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(03):579-585.
魏叶青,孔纲强,张继兵等.间歇或连续运行下能源管廊热力响应特性现场试验[J].防灾减灾工程学报,2022,42(03):579-585. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20211113001.

WEI Yeqing,KONG Gangqiang,ZHANG Jibing,et al.Field Tests on Thermal Responses of Energy Utility Tunnel under Intermittence or Continuous Operation Mode[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(03):579-585. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20211113001.

摘要

能源管廊作为能源地下结构的重要形式之一，不仅可以经济高效地提取浅层地温能，而且可以调控地下综合管廊温度、降低运维成本。依托南京雨花台区软件谷杆线迁移地下综合管廊工程，在管廊的底板、侧板及顶板内埋设换热管形成能源管廊，实测换热系统进/出口水温、底板温度及热致应力等变化规律，探讨间歇或连续运行模式下，能源管廊系统运行过程中的换热效率及管廊结构热力响应性能。研究结果表明，与连续运行模式相比，间歇（12 h）运行模式下能源管廊换热效率基本不变、管廊结构热致应力可以减少约50%；间歇（12 h）或连续运行模式下，换热效率分别为83.6和 82.5 W/m

，底板热致应力分别为0.63和1.17 MPa；邻近管廊段产生0.22 MPa的压应力。

Abstract

Energy utility tunnel is one of the new types of energy geostructures， which can be used for economical and efficient utilization of shallow geothermal energy and regulation of tunnel temperature， as well as reduction of operation and maintenance costs. Based on the utility tunnel project in Nanjing Software Valley， heat exchange pipes were embedded in the bottom， side， and top plates of utility tunnel structures. The inlet/outlet water temperatures， the temperatures and thermal-induced stress of the bottom plate were measured. The heat transfer performances and structure thermal responses of utility tunnels under different operation models were briefly discussed. The results show that the heat transfer performance of energy tunnels under intermittence mode is similar to this under the continuous mode， while the thermal-induced stress can be reduced by about 50%. Under the experimental conditions of this study， in the intermittence and continuous mode， the heat transfer efficiencies of the energy tunnel are 83.6 and 82.5 W/m

， respectively； the thermal-induced tensile stresses of the energy tunnel are 0.63 and 1.30 MPa， respectively； the thermal-induced compressive stress of adjacent tunnel is 0.23 MPa.

关键词

Keywords

references

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