●序
前言
第1章 緒論
1.1 可再生能源與儲能技術
1.2 壓氣儲能的原理和工程實例
1.3 高內氣壓地下岩石洞室類型
1.3.1 水幕密封無襯砌洞室
1.3.2 鋼板襯砌洞室
1.3.3 柔性密封層襯砌洞室
第2章 壓氣儲能內襯洞室的極限穩定性和抗裂性
2.1 壓氣儲能內襯洞室的極限穩定性
2.1.1 壓氣儲能內襯洞室極限穩定性的影響因素及分析
2.1.2 圓形洞室的極限穩定性
2.1.3 不同埋深下洞室的極限穩定性
2.1.4 不同側壓力繫數和埋深下洞室襯砌的抗裂性
2.1.5 多排壓氣儲能內襯圓形洞室間距的影響
2.1.6 壓氣儲能內襯洞室的洞形選擇
2.2 壓氣儲能內襯洞室的襯砌形式及其力學特征
2.2.1 壓氣儲能內襯洞室的襯砌形式
2.2.2 數值模擬方案和過程
2.2.3 環錨式後張法預應力襯砌的力學特性
2.2.4 灌漿式預應力襯砌的力學特性
2.2.5 分塊式澆築襯砌的力學特性
2.2.6 不同襯砌形式特性比較
第3章 高內壓和溫度耦合作用下壓氣儲能內襯洞室的力學響應
3.1 壓氣儲能內襯洞室溫度場解析解
3.1.1 內壓及溫度場控制方程
3.1.2 溫度場及氣體內壓解析解
3.1.3 解析解的簡化形式
3.1.4 典型壓氣儲能循環周期內的計算結果
3.2 溫度和內壓引起的壓氣儲能內襯洞室力學響應解析解
3.2.1 自生溫度應力和位移
3.2.2 熱彈性約束引起的應力和位移
3.2.3 內壓及溫度變化引起的應力和位移
3.2.4 典型壓氣儲能周期內的計算結果
3.2.5 解析解與數值模擬結果的對比
3.3 壓氣儲能內襯洞室熱力耦合數值模型
3.3.1 模型建立
3.3.2 運營前洞室應力和位移
3.3.3 模型驗證
3.4 不同密封形式壓氣儲能內襯洞室的溫度場和力學響應
3.4.1 溫度場變化特征
3.4.2 結構力學響應
3.4.3 極限情況下圍岩溫度
第4章 壓氣儲能內襯洞室的長期穩定性
4.1 應力和溫度反復變化耦合作用下岩石長期力學性質研究
4.1.1 荷載-溫度循環作用下岩石單軸加卸載試驗
4.1.2 應力-溫度循環作用下岩石損傷規律和損傷模型
4.1.3 應力-溫度循環作用下岩石損傷本構模型
4.1.4 考慮應力-溫度循環效應的岩石長期強度準則
4.2 長期運營時壓氣儲能內襯洞室疲勞損傷演化規律和穩定性
4.2.1 長期運營時壓氣儲能內襯洞室疲勞損傷演化規律
4.2.2 長期運營時內襯洞室的穩定性
第5章 壓氣儲能內襯洞室密封性能的多場耦合計算方法
5.1 壓氣儲能內襯洞室溫度與壓力變動的熱力學解
5.1.1 熱力學解的推導
5.1.2 熱力學解的驗證
5.2 壓氣儲能內襯洞室的迭代計算方法
5.2.1 溫度和壓力計算
5.2.2 密封層洩漏率計算
5.2.3 應力場及位移場計算
5.2.4 迭代計算流程
5.3 壓氣儲能內襯洞室密封性能的多場耦合數值解
5.3.1 多場耦合過程
5.3.2 多場耦合數值模型的建立
5.4 算例驗證
5.4.1 用亨托夫電站實測數據驗證
5.4.2 用E1本神岡壓氣儲能試驗洞室驗證
5.4.3 用日本北海道壓氣儲能試驗洞室驗證
5.4.4 用解析解驗證
5.4.5 各種計算方法的對比
第6章 壓氣儲能內襯洞室密封層的密封性和耐久性
6.1 高分子材料密封層的高壓密封試驗
6.1.1 試驗方法對比
6.1.2 試驗儀器設計
6.1.3 試驗方案設計
6.1.4 試驗過程及數據處理
6.1.5 試驗結果及分析
6.2 高分子材料的單軸拉伸試驗
6.3 高分子材料密封層的密封性能
6.3.1 典型運營工況下丁基橡膠密封層內襯洞室的力學響應
6.3.2 高分子材料密封層的影響因素及影響規律
6.4 丁基橡膠密封層的耐久性
6.4.1 丁基橡膠的老化試驗
6.4.2 長期運營條件下丁基橡膠密封層內襯洞室的密封性能力學響應
6.4.8 丁基橡膠密封層的熱老化耐久性
6.4.4 丁基橡膠密封層的疲勞耐久性
6.4.5 丁基橡膠密封層的使用壽命
6.5 鋼襯密封層的密封性能
6.5.1 典型運營工況下鋼襯密封層內襯洞室的力學響應
6.5.2 鋼襯密封層的影響因素及影響規律
6.6 鋼襯密封層的耐久性
6.6.1 長期運營條件下鋼襯密封層內襯洞室的力學響應
6.6.2 鋼襯密封層的裂紋擴展疲勞耐久性
第7章 壓氣儲能地下岩石內襯洞室設計準則
7.1 壓氣儲能地下岩石內襯洞室安全運營設計準則
7.1.1 可用性評價準則
7.1.2 穩定性評價準則
7.1.3 穩定性判斷指標
7.1.4 穩定性設計準則
7.2 壓氣儲能內襯洞室的密封性設計準則
7.2.1 空氣洩漏比準則
7.2.2 允許空氣洩漏比
7.2.3 密封層強度準則
7.3 壓氣儲能內襯洞室的耐久性設計準則
7.4 壓氣儲能內襯洞室密封性及耐久性設計程序
參考文獻
後記

本書主要介紹了壓縮空氣儲能的概念和形式，壓縮空氣儲能的地下岩石內襯洞室在高內壓和溫度耦合作用下的受力變形特征、長期穩定性、耐久性和密封性的計算理論及多場耦合計算方法，高分材料密封層和鋼襯密封層在壓縮空氣儲能的地下岩石內襯洞室中的適用性，壓縮空氣儲能的地下岩石內襯洞室的設計準則和方法等。本書主要讀者對像為隧道與地下工程、熱能工程、岩土工程、地質工程等專業從事岩石洞室穩定性、壓縮空氣儲能、石油和天然氣地下儲存、氣墊式調壓井等領域的勘察、設計、施工、測試和研究的人員，以及相關專業的研究生。對從事壓縮空氣儲能與地下岩石內襯洞室設計、建設和研究的相關設計院、研究。