水资源作为人们日常生活和生产中必不可少的资源,且我国属于干旱缺水国家,所以水资源的调配受到人们越来越多的关注。将水从水资源较丰富的地区运输到指定区域需要较长的供水管路,并且每隔一段距离需要在供水管上设置排气阀排除管内的气体。在一些严寒和寒冷地区,由于冬季室外温度较低,若将供水管中的排气阀直接置于室外大气中,排气阀会被冻住而无法正常排气,会造成安全事故,因此需要在排气阀与室外大气之间设置一个空气阀井。呼吸井盖在空气阀井排气过程中起着巨大作用,一方面将空气阀井内气体排出,另一方面要保证空气阀井与室外的换热量不要太大,以防空气阀井内温度过低而导致供水管的排气阀冻住。文中所研究的保温呼吸井盖广泛应用于国内严寒地区的供水管路中,鉴于这些地区冬季室外寒冷的天气,针对呼吸井盖传热和排气性能的研究将尤为重要。本文首先对热箱法原理和排气压力实验测试方法进行了大量的文献调研工作,在此基础上明确了保温呼吸井盖的保温性能和排气性能检测原理,提出了实验方案,详细介绍了实验台的设计与搭建,分析了实验误差,给出了实验步骤。实验研究了三种结构保温呼吸井盖的保温性能,测量了井盖的气密性,得到了结霜情况下保温呼吸井盖的排气压力。三种井盖中,保温性能最好的为3号井盖其传热量为160W,最差的为1号井盖,传热量为160W。在强化结霜工况下,2号井盖的排气压力为200Pa,相比不结霜时提高了一倍;3号井盖结霜时排气压力为800Pa,排气压力提高了60%。并针对安全防护盖及井盖保温密封,提出了相应的改进措施。在实验测试的基础上,基于工程设计方案,采用抚顺市的气象参数,计算了一般年份及极寒年份下采用三种不同结构井盖的典型空气阀井内的最低温度,分析了该井室在不同供水温度下采用三种保温井盖的冬季井室最低温度,得出了为使井室温度高于结霜温度,严寒地区空气阀井的运行方案。综上所述,本文通过理论分析、实验研究与数值模拟相结合的研究方法对三种不同结构保温呼吸井盖的保温性和气密性进行了系统研究,并且基于目前工程中保温呼吸井盖在典型空气阀井上应用的设计方案,对采用保温呼吸井盖的空气阀井的室内温度进行了仿真模拟分析。该研究成果,为对保温呼吸井盖性能改进措施和在严寒地区空气阀井中的应用有一定的指导意义。