CN103091358A - 地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置及其应用，包括模型箱、试验用土模型、测量模块、数据采集模块、热循环模块和上位PC机，所述的试验用土模型设在模型箱内，所述的测量模块设在试验用土模型中，所述的热循环模块与试验用土模型连接，所述的数据采集模块与测量模块连接，所述的数据采集模块与上位PC机连接。与现有技术相比，本发明具有不仅可以计算地源热泵地埋管设计所需换热土体热物性参数，也可研究由于地源热泵系统长期运行引发的周围土体的环境效应等优点。

Description

地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置及其应用

技术领域

本发明涉及岩土工程地源热泵技术领域，尤其是涉及一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置及其应用。

背景技术

地源热泵技术是人们利用浅层地热能的一种方式。浅层地热能是地热资源的一部分，资源丰富、分布广泛、温度稳定，开发技术臻于成熟，目前已广泛应用于供暖和制冷，是一种很好的替代能源和清洁能源，具有绿色环保、高效节能、运行成本低、可持续利用、技术成熟、不消耗地下水等特点，应用前景广阔。

长期以来，地源热泵系统的设计工作由暖通空调专业人士完成。他们从自身专业的角度出发，更为关心如何使地源热泵系统稳定、高效、持续的运转，侧重于换热系统本身。由于专业知识的局限，在设计中为确定埋管长度，单纯计算冬季日最大热负荷和夏季日最大冷负荷。实际工程中，冷热负荷多数情况下是不相等的，地埋管式地源热泵系统向地层排放的总热量与吸收的总热量并不相等，造成所谓的“热失衡”问题。上海每年需要在夏季制冷的时间比需要在冬季制热的时间几乎长一倍，冷负荷远大于热负荷。若持续每年累计向地层排放的热量大于向地层吸取的热量，即使该地区地下恒温带每年只升高，10年后该地源热泵系统便无法有效正常工作。

恒温地层的温度一旦发生改变，势必引起地层及所影响范围内土的物理力学性质的改变，使原本稳定的地基土发生因温度变化产生的热扰动，严重的影响上部结构和地下建筑的工程稳定性和安全性。所以地源热泵系统的设计对于相关地层热物性参数的选取尤为谨慎，长期以来地源热泵热换热器的设计主要以进行地层的热物性原位测试和经验相结合的方法来获取为主。上海基于地埋管式地源热泵的工程实例尚不多，尚处在经验数值的积累阶段，设计需要的地层热物性参数相对缺乏，因此每个地源热泵工程前都要求进行原位岩土热响应测试，需要在埋设地热换热器的现场钻孔打井，测试时，地下埋管换热器和测试系统内部的循环管道相连形成封闭环路，利用加热器或热泵向管路中的流体输入热量或冷量，当流体流经地下换热器时与地下岩土进行热交换，同时测得流体入口、出口温度和流体流量等数据，从机器的入场到出场，需要耗费巨大的人力，物力以及时间，而且由于现场测试工作的简化，只能测得地埋管所处土体所有地层的综合热导率，对地源热泵长期运行后地下土层热被环境效应(尤其是上海第四层淤泥质软粘土层)的估量是不够的。

上海地区软土地层分布广、厚度大，浅层淤泥质粘土层尤其如此。淤泥质粘土不同于颗粒土的结构、力学和热学物理特性，决定了土层温度场变化的特殊性。地层出现热失衡后的温度场变化也呈现与其他类型地层相异的性质。淤泥质粘土层距离地层表面较近，由淤泥质粘土层热失衡引发的“热被效应”对整个地区的生态将有较大的影响。

目前，在地源热泵工程技术研究领域，尚无相关模型试验装置和方法来测试地层热物性参数。与本发明相似的产品主要是各种现场原位热响应测试的装置及方法，而且主要涉及上海软土地区的几乎没有，如山东建筑工程学院地源热泵研究所李晓东等人的发明专利“基于地源热泵的便携式岩土热物性测试仪及其方法”(专利号：CN1815211A)、重庆大学丁勇等人的专利“地源热泵地下换热器的换热量测试仪”(专利号：CN101299000A)、东南大学陈振乾等人的专利“地源热泵低品位热源热响应远程测试仪”(申请专利号：CN102012699A)以及南京大学李晓昭等人的专利“地源热泵的地层原位热物性及地埋管换热量测试仪和测试方法”(申请专利号：CN102033079A)。此外还有一些发明专利大多是涉及现场地源热泵施工技术方面的，对于地源热泵的环境效应考虑甚少，能获得热交换土体的分层热导率的发明专利更少。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，包括模型箱、试验用土模型、测量模块、数据采集模块、热循环模块和上位PC机，所述的试验用土模型设在模型箱内，所述的测量模块设在试验用土模型中，所述的热循环模块与试验用土模型连接，所述的数据采集模块与测量模块连接，所述的数据采集模块与上位PC机连接。

所述的模型箱的左、右、后立面和底面采用整块4mm厚的建筑钢板焊成并刷防锈漆；前立面采用整块1cm厚的密封不漏水的钢化玻璃；模型箱内壁与试验用土模型接触的部位设有的隔热层。

所述的试验用土模型为研究区域的原状土体，根据相应的模型比设计厚度分层铺设各土层。

所述的测量模块包括温度传感器、土压计和孔压计，所述的温度传感器测量热循环模块中的U形管回路循环液体以及试验用土模型中的土体不同位置处的温度分布，土压计、孔压计分别精确测量热流循环过程中试验用土模型的土压力和孔隙水压力变化。

所述的数据采集模块包括温度采集子系统和压力采集子系统，所述的温度采集子系统与温度传感器连接，所述的压力采集子系统分别与土压计、孔压计连接。

所述的热循环模块包括U形管、低温恒温槽、电加热器、集水箱和循环水泵，所述的U形管包括地上部分和地下部分，地下部分设在试验用土模型内，所述的地上部分采用PPR管，所述的地下部分采用PE管。

所述的低温恒温槽、电加热器、集水箱和循环水泵提供恒定高温或低温的循环流体；低温恒温槽提供冷源循环液体模拟冬季工况；电加热器、集水箱和循环水泵提供热源循环液体模拟夏季工况。

所述的集水箱采用隔热陶瓷水箱加工制作而成，使用时悬挂于墙上，顶盖上设计了曝气溢出孔，箱壁上设计了源水进水口、热水出水口、循环回水口和高水位溢出口4个液路出口，所述的源水进水口、热水出水口、循环回水口均设有控制通断的球阀；

源水进水口连接自来水水源，实验开始前先向集水箱中放入自来水到高水位溢出口所限定的最高水位，确保循环管路畅通并充满热流体，实验开始后将源水进水口水阀微开，使热流循环过程中所消耗的热流体获得补充。

一种源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定所需研究的影响因素，根据柱源理论，考虑了循环热流温度、测点距离U形管管壁距离变量与温度因素、时间因素和土性因素，确定变量与各影响因素的相关性和相关程度，模拟地埋管式换热器在浅部地层的换热情况，采用量纲分析法来确定各相似常数；

首先选取涉及蓄热引起的温升和接触传热的傅里叶数作为相似准则再根据柱源表面热流密度和单位柱热源换热量，保证原型和模型试验一致的前提下确定模型实验循环流量和其他循环参数。确定各相似常数如下：

其中，α——地层的导温系数，

k——地层的热导率，

u——过余温度，u＝t-t_∞，

t_∞——地层的初始温度，

u_f——管内流体的过余温度，u_f＝t_f-t_∞，

t_f——管内流体温度的平均值，

a——流体与U形管管壁的对流换热系数，

γ——土体重度，

K——土体渗透系数，

V_f——冻结循环流量。

原型实验中，实际深井深度通常在60～100m左右，模型对应的原型地层层厚30m，综上可计算出模型的循环流量

$\begin{array}{c}{\left(V_f\right)}_m=C_{V_f}\·\frac{30}{60~100}\·{\left(V_f\right)}_p\\ \≈(\frac{1}{2}~\frac{1}{3})\frac{{\left(V_f\right)}_p}{30}\end{array}$

式中，(V_f)_m表示模型的循环流量，(V_f)_p表示实际工况下换热器的循环流量。

2)确定模型材料，即待测试对象到模型土体的转化与制备；模型土体为研究区域的原状土体，地埋管换热器可采用单U形，双U形，W形管等，可用高密度聚乙烯管材作为地下换热器管材，即PE管，也可用保温性质更好的PPR管；

3)模型试验前期准备，包括制作模型箱，准备热循环模块、测量模块、数据采集模块，上位PC机调试；

4)进行模型试验。

所述的步骤4)具体为：

(1)模型箱设计，建筑钢板焊成并刷防锈漆，前立面为方便土层观测，采用钢化玻璃，外加聚苯乙烯发泡塑料保温材料；

(2)填土前模型箱内铺好隔热材料，在需要埋置温度传感器的位置，预先使用PPR管进行占位，待置入温度传感器后将PPR管抽离，将需要埋设的U形管放置在设定位置，根据模型设计确定的土层厚度开始向模型箱中自下而上地填土；

(3)将试验土每5cm一层均匀摊铺在模型箱中，用铁抹子轻轻的压平，然后用长木板把土层刮平，确保土层在同一水平面上，并洒水养护；砂土与粘土的交界面铺一层皱纹纸，以防止淤泥质粘土与粉砂相互混合；表层的褐黄色粉质粘土在铺设前应用筛孔小于2mm的筛子过筛，然后均匀铺在模型箱中，并洒少量水湿润；

(4)土压计按预设位置埋放，在粘土中埋放土压计时，在其位置上挖一个直径5cm小坑，填少量的砂子，水平放入土压计，再用砂子盖住，并轻轻压实，使土压计表面与土接触紧密，同时可在渗压计表面形成过滤层，便于量测；

(5)模型土体制备好后，将其置于实验室设定的恒温、恒湿环境中一段时间，以减少填土过程对模型土体初始温度场的影响，模型箱上方覆盖一层土工布防止模型土水份的蒸发；

(6)铺土完成后用集水箱为砂层加水压；自重固结，固结时间根据土层性质而定；

(7)热循环模块连接调试运行，设定恒温槽循环热流温度，开启热流循环及测量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、不仅可以计算地源热泵地埋管设计所需换热土体热物性参数，也可研究由于地源热泵系统长期运行引发的周围土体的环境效应，特别适用于上海软粘土地区由淤泥质粘土层热失衡引发的“热被效应”。

2、通过模拟地埋管式换热器在浅部地层的换热情况，研究淤泥质粘土层的传热特征，研究了热失衡现象出现后淤泥质粘土层温度场的变化和再次稳定情况，讨论了循环热流温度、测点距离U形管管壁距离等变量与温度因素、时间因素和土性因素的定性、定量关系。

3、采用数学手段确定了变量与各影响因素的相关性和相关程度，对相关性高的变量关系进行了函数模拟。

4、热流体与土体地层循环换热过程中，土层中应力(包括土压力、超孔隙水压力)的变化规律，对于周围土体环境效应评估非常重要。

5、通过该模型装置获得的待测试土体的测量数据，反算了设计地埋管式换热器必需的岩土热物性参数，包括综合平均热导率和土体分层热导率，不管是为地埋管式地源热泵系统的设计，还是为系统长期运行后的环境效应的评估提供了必不可少的参考依据。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中模型箱中U形管剖面及温度传感器测点布置图；

图3为图1中模型箱的平面及各传感器布置图；

图4为图1中模型箱的前里面及各传感器位置图；

图5为图1中热流体温度为50℃时U形管进水端的温度-时间曲线；

图6为图1中热流体温度为50℃时(二～五)-3号传感器的温度-时间曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1-3所示，一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，包括模型箱9、试验用土模型、测量模块、数据采集模块、热循环模块和上位PC机15，所述的试验用土模型设在模型箱内，所述的测量模块设在试验用土模型中，所述的热循环模块与试验用土模型连接，所述的数据采集模块与测量模块连接，所述的数据采集模块与上位PC机连接。

所述的模型箱9的左、右、后立面和底面采用整块4mm厚的建筑钢板焊成并刷防锈漆；前立面采用整块1cm厚的密封不漏水的钢化玻璃；模型箱内壁与试验用土模型接触的部位设有的隔热层。

所述的试验用土模型为研究区域的原状土体，根据相应的模型比设计厚度分层铺设各土层。所述的测量模块包括温度传感器11、土压计和孔压计12，所述的温度传感器11测量热循环模块中的U形管回路循环液体以及试验用土模型中的土体不同位置处的温度分布，土压计、孔压计12分别精确测量热流循环过程中试验用土模型的土压力和孔隙水压力变化。所述的数据采集模块包括温度采集子系统13和压力采集子系统14，所述的温度采集子系统13与温度传感器11连接，所述的压力采集子系统14分别与土压计、孔压计12连接。所述的热循环模块包括U形管6、低温恒温槽10、电加热器、集水箱1和循环水泵，所述的U形管6包括地上部分和地下部分，地下部分设在试验用土模型内，所述的地上部分采用PPR管，所述的地下部分采用PE管，所述的U形管6设有进水口7和出水口8。所述的低温恒温槽10、电加热器、集水箱1和循环水泵提供恒定高温或低温的循环流体；低温恒温槽10提供冷源循环液体模拟冬季工况；电加热器、集水箱1和循环水泵提供热源循环液体模拟夏季工况。所述的集水箱1采用隔热陶瓷水箱加工制作而成，使用时悬挂于墙上，顶盖上设计了曝气溢出孔，箱壁上设计了源水进水口2、热水出水口3、循环回水口4和高水位溢出口5四个液路出口，所述的源水进水口2、热水出水口3、循环回水口4均设有控制通断的球阀；源水进水口2连接自来水水源，实验开始前先向集水箱中放入自来水到高水位溢出口所限定的最高水位，确保循环管路畅通并充满热流体，实验开始后将源水进水口水阀微开，使热流循环过程中所消耗的热流体获得补充。

在铺土之前将模型箱9的左、右、后立面和底面用电动磨光机打磨光滑，先刷一层防锈漆，接着再刷一层油漆，最大限度的降低边界效应。前立面的钢化玻璃硅胶处理，密封不漏水。模型箱内壁与模型土接触的部位夹上一定厚度的隔热材料(聚苯乙烯发泡塑料)，模型箱中的土层表面也覆盖上足够厚度的聚苯乙烯发泡塑料，以尽量减小回路循环过程中的空气散热。填土前模型箱内铺好隔热材料。在需要埋置温度传感器的位置，预先使用PPR管进行占位，待置入温度传感器后将PPR管抽离。将需要埋设的U形管放置在设定位置。根据模型设计确定的土层厚度开始向模型箱中自下而上地填土，为保证测试结果的代表性，填土时应将现场取回的试验土每5cm一层均匀摊铺在模型箱9中，对于小厚度的底层砂土，可考虑2cm一层来分铺。每分层填铺完毕后，用铁抹子轻轻的压平，然后用长木板把土层刮平，确保土层在同一水平面上，并洒水养护；砂土与粘土的交界面铺一层皱纹纸，以防止淤泥质粘土与粉砂相互混合；表层的褐黄色粉质粘土在铺设前应用筛孔小于2mm的筛子过筛，然后均匀铺在模型箱中，并洒少量水湿润；在铺土的同时根据试验方案，埋设测量仪器，包括土压计和孔压计，在粘性土中埋放压力盒时，在其位置上挖一个直径约5cm小坑，填少量的砂子，水平放入压力盒，再用砂子盖住，并轻轻压实，使压力盒表面与土接触紧密，同时可在压力盒表面形成过滤层，便于量测；模型土体制备好后，将其置于实验室设定的恒温、恒湿环境中一段时间，以减少填土过程对模型土体初始温度场的影响。模型箱上方还需要覆盖一层土工布防止模型土水份的蒸发。铺土完成后用集水箱为砂层加水压；自重固结，固结时间根据土层性质而定；也可根据孔压计读数来判定。最后进行热流循环回路连接调试运行。为了提高实验效率和数据分析的准确性，采用提高温度梯度的办法，本实施例选取35℃、40℃、45℃、50℃四组热源温度作为主对照变量，进行四组对照实验，以恒温加热方式模拟夏季高温工况的热交换循环。因此本实施例的热流循环回路由集水箱和电加热器、循环水泵、U形管换热器构成。

集水箱1采用隔热陶瓷水箱进行加工制作，使用时悬挂于实验室墙上，顶盖上设计了曝气溢出孔，箱壁上设计了源水进水口2、热水出水口3、循环回水口4和高水位溢出口这4个液路出口，前3个液路出口均设有球阀控制通断。源水进水口连接自来水水源，实验开始前先向水箱中放入自来水到高水位溢出口所限定的最高水位，确保循环管路畅通并充满热流体。实验开始后将源水进水口水阀微开，使热流循环过程中所消耗的热流体获得补充。受控于高水位溢出口的位置，水箱水位保持不变。循环开始前先按待测试土体要求选定某传感器为实验终止条件的标志性确定点。当该传感器所表示位置的温度数据达到一定稳定值后，停止热流体的循环；再当该传感器所表示位置的温度数据达到另一个稳定值后，该组实验终止。

本实施例选取4-3号传感器(既避免的边界效应的影响又能尽可能监测到整个模型箱土体的温度场变化)，打开电加热器开关，连续加热至实验所需温度值稳定后(电加热器电路的通断受智能型继电仪的控制来保持稳定)，打开循环热泵开关和阀门，热水从热水出水口3进入硅胶管连接的U形管6进水口7，在模型箱9土体中经过一次热交换循环后从U形管出水口8通过硅胶管5连接的循环水泵入口7，经过动力传送后经循环水泵出口通过硅胶管连接的循环回水口4回到集水箱。如此往复热流体通过循环回路在U形管中和周围的模型土体进行热量交换，同时横向上即距离U形管不同位置处温度传感器串11监测其对周围土体的温度变化的影响。孔压计和土压计12监测土体应力场的变化，同时通过温度传感器模块13和土压、孔压模块采集并在上位PC机15里储存。当实验进行到56h时，4-3号传感器温度保持稳定，温度变化率满足停止热流体循环的终止条件，关闭循环管路，U形管进水端的温度出现缓慢下降的形态。实验进行到91h时，4-3号传感器温度变化率满足实验结束的终止条件，停止记录数据。

最后进行计算和分析。采用和现场热响应试验类似的简化计算方法：

Q＝C_p×ρ×l×Δt

q＝Q/l

$k=\frac{Q}{l\×|t_i-t_{i-1}|}$

其中：Q为U形换热器散热换热量，kw

C_p为水的比热，kJ/kg·℃

ρ为水的密度，kg/m³

l为循环水流量m³/s，由模型试验开始前计算得来

Δt为进出口温度差，i为U形管内温度传感器组串上温度传感器号数

k为土体热导率(又叫导热系数)，W/m·℃

另外，当温度差取U形管进出口温度时，即Δt＝t_p-t_o，所计算的k即待测试土体各土层的综合热导率。

地源热泵环境影响，比如“热被效应”采用图5、6所示的升温回温曲线进行比较分析，定义升回温时间比，温升量和温升比参数作为分析指标。对于热导率大，但热扩散系数小的淤泥质粘土“热被效应”比较明显(图6)，值得密切关注。

Claims (10)

1.一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，包括模型箱、试验用土模型、测量模块、数据采集模块、热循环模块和上位PC机，所述的试验用土模型设在模型箱内，所述的测量模块设在试验用土模型中，所述的热循环模块与试验用土模型连接，所述的数据采集模块与测量模块连接，所述的数据采集模块与上位PC机连接。

2.根据权利要求1所述的一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，所述的模型箱的左、右、后立面和底面采用整块4mm厚的建筑钢板焊成并刷防锈漆；前立面采用整块1cm厚的密封不漏水的钢化玻璃；模型箱内壁与试验用土模型接触的部位设有的隔热层。

3.根据权利要求1所述的一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，所述的试验用土模型为研究区域的原状土体，根据相应的模型比设计厚度分层铺设各土层。

4.根据权利要求1所述的一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，所述的测量模块包括温度传感器、土压计和孔压计，所述的温度传感器测量热循环模块中的U形管回路循环液体以及试验用土模型中的土体不同位置处的温度分布，土压计、孔压计分别精确测量热流循环过程中试验用土模型的土压力和孔隙水压力变化。

5.根据权利要求4所述的一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，所述的数据采集模块包括温度采集子系统和压力采集子系统，所述的温度采集子系统与温度传感器连接，所述的压力采集子系统分别与土压计、孔压计连接。

6.根据权利要求1所述的一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，所述的热循环模块包括U形管、低温恒温槽、电加热器、集水箱和循环水泵，所述的U形管包括地上部分和地下部分，地下部分设在试验用土模型内，所述的地上部分采用PPR管，所述的地下部分采用PE管。

7.根据权利要求6所述的一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，所述的低温恒温槽、电加热器、集水箱和循环水泵提供恒定高温或低温的循环流体；低温恒温槽提供冷源循环液体模拟冬季工况；电加热器、集水箱和循环水泵提供热源循环液体模拟夏季工况。

8.根据权利要求6所述的一种地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置，其特征在于，所述的集水箱采用隔热陶瓷水箱加工制作而成，使用时悬挂于墙上，顶盖上设计了曝气溢出孔，箱壁上设计了源水进水口、热水出水口、循环回水口和高水位溢出口4个液路出口，所述的源水进水口、热水出水口、循环回水口均设有控制通断的球阀；

源水进水口连接自来水水源，实验开始前先向集水箱中放入自来水到高水位溢出口所限定的最高水位，确保循环管路畅通并充满热流体，实验开始后将源水进水口水阀微开，使热流循环过程中所消耗的热流体获得补充。

9.一种如权利要求1所述的地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置的应用，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定所需研究的影响因素，根据柱源理论，考虑了循环热流温度、测点距离U形管管壁距离变量与温度因素、时间因素和土性因素，确定变量与各影响因素的相关性和相关程度，模拟地埋管式换热器在浅部地层的换热情况，采用量纲分析法来确定各相似常数；

2)确定模型材料，即待测试对象到模型土体的转化与制备；

3)模型试验前期准备，包括制作模型箱，准备热循环模块、测量模块、数据采集模块，上位PC机调试；

4)进行模型试验。

10.根据权利要求9所述的地源热泵岩土热响应测试室内模型试验装置的应用，其特征在于，所述的步骤4)具体为：

(1)模型箱设计，建筑钢板焊成并刷防锈漆，前立面为方便土层观测，采用钢化玻璃，外加聚苯乙烯发泡塑料保温材料；

(2)填土前模型箱内铺好隔热材料，在需要埋置温度传感器的位置，预先使用PPR管进行占位，待置入温度传感器后将PPR管抽离，将需要埋设的U形管放置在设定位置，根据模型设计确定的土层厚度开始向模型箱中自下而上地填土；

(3)将试验土每5cm一层均匀摊铺在模型箱中，用铁抹子轻轻的压平，然后用长木板把土层刮平，确保土层在同一水平面上，并洒水养护；砂土与粘土的交界面铺一层皱纹纸，以防止淤泥质粘土与粉砂相互混合；表层的褐黄色粉质粘土在铺设前应用筛孔小于2mm的筛子过筛，然后均匀铺在模型箱中，并洒少量水湿润；

(4)土压计按预设位置埋放，在粘土中埋放土压计时，在其位置上挖一个直径5cm小坑，填少量的砂子，水平放入土压计，再用砂子盖住，并轻轻压实，使土压计表面与土接触紧密，同时可在渗压计表面形成过滤层，便于量测；

(5)模型土体制备好后，将其置于实验室设定的恒温、恒湿环境中一段时间，以减少填土过程对模型土体初始温度场的影响，模型箱上方覆盖一层土工布防止模型土水份的蒸发；

(6)铺土完成后用集水箱为砂层加水压；自重固结，固结时间根据土层性质而定；

(7)热循环模块连接调试运行，设定恒温槽循环热流温度，开启热流循环及测量。

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