岩土热响应测试中地温场的ANSYS模拟

摘要

应用ANSYS软件,建立二维的单井单U型传热模型对岩土热响应测试中地温场的分布规律进行模拟,模拟区半径设为5m,模型传热遵循瞬态热分析理论。为了控制精度,使分析结果更符合实际情况,采用智能网格划分,精度控制为3。在PE管内侧施加恒定热流,温度为37.6℃,热流密度为660 W/m2,在模拟区外边界施加恒定温度13。经过72h的测试过程,得出测井周围岩土体的温度分布规律,模拟区内最高温度37.6℃,最低13℃,影响半径约为1m,地温梯度在测井附近最大,离测井越远地温梯度越小。对模拟结果的分析得出,在测试48h时地温场就达到稳定状态,这与实际的测试时间相吻合。又通过模拟和数理统计得出回填料导热系数、岩土体导热系数与影响半径之间的关系。