地下水滲流作用下的地埋管換熱器傳熱性能研究.pdf

1、西安建筑科技大學碩士學位論文地下水滲流作用下的地埋管換熱器傳熱性能研究專業(yè)：供熱、供燃氣、通風及空調工程：供熱、供燃氣、通風及空調工程研究生：張琳琳：張琳琳指導教師：趙：趙蕾教授教授摘要土壤源熱泵是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的空調冷熱源形式，為我國空調技術的可持續(xù)發(fā)展帶來了較大的契機。在國內有著廣闊的發(fā)展應用前景。但是，地源熱泵的設計和運行效果取決于淺層大地的水文地質條件，土壤源熱泵運行特性與巖土的熱物性密切相關，尤其是地下水滲流往往會對其運

2、行效果產生很大的影響。因此，很有必要清楚地掌握地下水滲流對埋管換熱器的影響規(guī)律和影響強弱，以便提高地埋管換熱器設計的準確性。為了分析有、無地下水滲流作用下豎直U型地埋管換熱器在土壤中的傳熱問題，整理出了以線熱源理論為基礎的無限長線熱源模型(ILS)、有限長線熱源模型(FLS)、移動無限線熱源(MILS)和移動有限長線熱源(MFLS)模型給出的土壤過余溫度的解析解表達式。并利用數(shù)學工具MATLAB軟件對模型的解析解進行了求解計算。給出了地

3、埋管換熱器鉆孔周圍土壤的過余溫度等值線分布圖，對比分析了基于不同模型的解析解的差別，分析了影響其傳熱過程的各個因素，得到了各模型解析解的在特定情況下適用性。清晰地揭示了各因素對解析解的定量影響關系，可以供有地下水滲流作用時地埋管換熱器的設計計算參考。利用Fluent軟件對單鉆孔地埋管傳熱過程進行了數(shù)值模擬，將土壤看作有滲流存在的多孔介質。將埋管連續(xù)散熱不同時長后的土壤溫度場的數(shù)值解與解析解進行了對比分析，互相印證了MFLS模型解析解和數(shù)