地?zé)崂眠^程中埋地?zé)峁軅鳠嵫芯?/H1>
發(fā)布時間：2017-07-02 07:18
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【摘要】：現(xiàn)今中國能源的消耗總量已經(jīng)占到全球能源消耗總量的五分之一,今后地能源消耗仍將繼續(xù)保持增長。能源問題已成為制約中國發(fā)展的一個重要問題。如何有效的提高能源的使用效率,有效地節(jié)約能源的使用成為當(dāng)前的重大課題。地?zé)嵩诘厍蛏戏植己軓V,是一種可再生的清潔能源,開發(fā)前景廣闊,具有很高的利用價值。但是如何將地?zé)釓牡叵马樌亻_采出來,成為制約地?zé)崂玫囊淮笃款i問題。而利用重力熱管采集地?zé)岢蔀榈責(zé)崂玫囊环N新技術(shù)。采集地?zé)岬闹亓峁芘c一般的重力熱管有很大的不同,存在著液池過深,蒸汽在管內(nèi)流動阻力過大等問題。但由于采集地?zé)岬闹亓峁苌盥竦叵?無法直接觀察其流動狀況,故本文采用CFD方法研究采集地?zé)岬闹亓峁軆?nèi)部工質(zhì)的流動狀況。本文在國內(nèi)外文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上,通過流體力學(xué),傳熱學(xué),計算科學(xué)等多學(xué)科交叉,采用理論分析與數(shù)值計算相結(jié)合的方法,建立了熱管的傳熱數(shù)學(xué)力學(xué)模型,通過數(shù)值模擬研究了熱管的流動傳熱規(guī)律。主要研究內(nèi)容為：(1)在文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上,建立了填充多孔介質(zhì)表面改進熱管和超長重力熱管的傳熱數(shù)學(xué)模型；(2)采用CFD軟件對填充多孔介質(zhì)的熱管進行了數(shù)值模擬研究,在前人的基礎(chǔ)上,主要考慮了管道截面形狀(分別為圓截面,橢圓截面,正方形截面,三角形截面)對傳熱的影響,分析了各種截面變性管軸線上溫度,壓力,流速的分布情況,也分別分析了熱管不用位置截面上溫度,壓力,速度的分布,最后綜合分析得出了在研究的管道截面形狀當(dāng)中三角形截面熱管的綜合換熱性能是最佳的；(3)采用CFD軟件對超長埋地重力熱管的傳熱過程進行了數(shù)值模擬研究,通過對CFD軟件進行二次開發(fā),將C語言編寫的自定義函數(shù)(UDF)加入軟件當(dāng)中進行模擬,模擬結(jié)果解釋了其他文獻實驗過程中深埋重力熱管蒸汽產(chǎn)量少,換熱效率不高的原因,并針對該問題提出了改進建議,并在前面研究的基礎(chǔ)上針對不同傾角的熱管傳熱過程進行了對比研究,計算結(jié)果而說明了增大傾角有利于換熱,更加高效利用地?zé)帷?br/> 【關(guān)鍵詞】：熱管 多孔介質(zhì) 傳熱 相變 數(shù)值模擬 CFD
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU83
【目錄】： - 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第1章 緒論7-18
- 1.1 研究背景與意義7-8
- 1.2 熱管介紹8-12
- 1.2.1 熱管歷史8-9
- 1.2.2 熱管分類9-10
- 1.2.3 熱管特點10-12
- 1.3 研究現(xiàn)狀12-16
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4 研究內(nèi)容16-17
- 1.5 技術(shù)方法與路線17-18
- 第2章 熱管的理論基礎(chǔ)及流動傳熱過程分析18-28
- 2.1 控制方程18-19
- 2.2 熱管流動與傳熱過程19-28
- 2.2.1 重力熱管的熱阻分析19-23
- 2.2.2 重力熱管的傳熱系數(shù)23-24
- 2.2.3 重力熱管傳熱分析24-28
- 第3章 表面改進熱管的截面形狀對換熱的影響28-46
- 3.1 計算模型及邊界條件30-32
- 3.2 控制方程32-33
- 3.3 結(jié)果分析33-44
- 3.3.1 相同雷諾數(shù)情況分析33-41
- 3.3.2 相同流量情況分析41-44
- 3.4 本章小結(jié)44-46
- 第4章 埋地重力熱管數(shù)值模擬46-63
- 4.1 計算模型及邊界條件46-47
- 4.2 控制方程47-49
- 4.3 結(jié)果分析49-62
- 4.3.1 超長埋地?zé)峁軅鳠徇^程分析49-59
- 4.3.2 不同傾角熱管分析59-62
- 4.4 本章小結(jié)62-63
- 第5章 結(jié)論與展望63-65
- 5.1 主要結(jié)論63
- 5.2 不足與展望63-65
- 致謝65-66
- 參考文獻66-77
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77
【相似文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 胡居傳,岳永亮,王鐵恒,苑廣,張振勝;熱管的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀[J];制冷;2001年03期
2 蔣麗芬;熱管的發(fā)展及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];化工技術(shù)與開發(fā);2003年05期
3 康芹;郭建利;;熱管換熱器的應(yīng)用[J];機械管理開發(fā);2010年05期
4 沈妍;傅瑞麗;安震;王中賢;張紅;;高溫?zé)峁軗Q熱器設(shè)計參數(shù)的模擬計算[J];硫磷設(shè)計與粉體工程;2012年06期
5 于蘭鳳;;熱管換熱器的應(yīng)用[J];廣東化工;2013年16期
6 ;熱管換熱器[J];化學(xué)工程與裝備;1980年02期
7 姚普明;熱管應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展[J];動力工程;1983年02期
8 ;我國最大的熱管換熱器[J];能源研究與信息;1985年01期
9 ;熱管專欄[J];能源工程;1986年01期
10 袁勝利;;利用汽車廢氣取暖的熱管換熱器[J];節(jié)能;1991年11期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 黃鏞鏞;張支干;;熱管換熱器的應(yīng)用[A];全國暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)術(shù)年會資料集（1）[C];1998年
2 楊峻;徐通明;;分離式液——氣熱管換熱器的設(shè)計與應(yīng)用[A];江蘇省能源研究會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年
3 錢自力;孫鳳祥;陸林軍;;在能源工業(yè)領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用低溫?zé)峁芗o(jì)實[A];中國管理科學(xué)文獻[C];2008年
4 王曉杰;黃翔;武俊梅;鄭久軍;;空調(diào)用熱管換熱器的設(shè)計計算[A];全國暖通空調(diào)制冷2006學(xué)術(shù)年會資料集[C];2006年
5 李紅;唐均;;熱管在工業(yè)窯爐余熱利用中的應(yīng)用[A];2011中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第四卷）[C];2011年
6 徐錫斌;陳年林;盧定偉;唐玉立;王亞芳;孫大坤;杜塏;;熱管在熱泵干燥器中應(yīng)用的研究[A];第四屆全國低溫工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年
7 潘陽;胡桃元;熊國華;;熱管換熱式換氣扇的設(shè)計與研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年
8 聶傳學(xué);李強;;低溫?zé)峁茉谕L(fēng)空調(diào)工程中的應(yīng)用[A];全國暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)術(shù)年會資料集（1）[C];1998年
9 韓建勛;朱正平;;熱管換熱器等在碳酸鎂干燥中的節(jié)能降耗運用[A];2009年中國鎂鹽行業(yè)年會暨節(jié)能與發(fā)展論壇論文集[C];2009年
10 徐錫斌;韋勇;;熱管在熱泵干燥器中應(yīng)用的模擬研究[A];江蘇省制冷學(xué)會第四屆年會論文集[C];2000年
中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 本報記者 王延輝;復(fù)合式熱管換熱器提高熱效率[N];中國化工報;2011年
2 蔣冬青 陳暉;熱管在陶瓷隧道窯節(jié)能改造中的作用[N];廣東建設(shè)報;2003年
3 陳啟明;欲展鴻鵠之志 敢向高端攻堅[N];中國信息報;2006年
4 蔣冬青 陳暉;利用熱管技術(shù)對窯爐進行節(jié)能改造[N];中國建材報;2001年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條
1 袁達忠;熱管換熱器的兩相流模型與耦合傳熱的研究[D];大連理工大學(xué);2008年
2 焦永剛;溫度型徑向熱管的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型及其等溫特性的實驗研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年
3 孫世梅;高溫?zé)峁軗Q熱器強化傳熱及結(jié)構(gòu)優(yōu)化模擬研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2004年
4 焦波;重力熱管傳熱過程的數(shù)學(xué)模型及液氮溫區(qū)重力熱管的實驗研究[D];浙江大學(xué);2009年
5 王軍;熱管技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)器中的應(yīng)用研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2004年
6 勾昱君;大功率LED熱管散熱器傳熱強化研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年
7 王煜;熱管生物反應(yīng)器的傳遞過程研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2003年
8 孫志堅;電子器件回路型熱管散熱器的數(shù)值模擬與試驗研究[D];浙江大學(xué);2007年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 孫志健;基于熱管置入式墻體的小型建筑能耗數(shù)值分析[D];天津城建大學(xué);2015年
2 張魯生;自濕潤流體重力熱管傳熱特性[D];山東大學(xué);2015年
3 薛婷婷;翅片式熱管的傳熱性能研究[D];華北理工大學(xué);2015年
4 王偉;兩相流動力型分離式熱管組合性能研究及工程應(yīng)用[D];青島大學(xué);2015年
5 孫學(xué)敏;重力式熱管數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];西華大學(xué);2015年
6 孫洋;熱管換熱器回收羊東礦礦井回風(fēng)熱能預(yù)熱新風(fēng)的研究[D];河北工程大學(xué);2015年
7 周亞平;內(nèi)置分離式熱管墻體的傳熱特性研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2015年
8 林紅;某超長重力熱管提取地?zé)岬哪M及分析[D];西安工程大學(xué);2016年
9 張龍;某超長重力熱管提取地?zé)岬臒峁し治黾案倪M措施[D];西安工程大學(xué);2016年
10 李鑫;變工況重力熱管傳熱特性研究[D];山東大學(xué);2016年
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本文編號：508962
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【摘要】：現(xiàn)今中國能源的消耗總量已經(jīng)占到全球能源消耗總量的五分之一,今后地能源消耗仍將繼續(xù)保持增長。能源問題已成為制約中國發(fā)展的一個重要問題。如何有效的提高能源的使用效率,有效地節(jié)約能源的使用成為當(dāng)前的重大課題。地?zé)嵩诘厍蛏戏植己軓V,是一種可再生的清潔能源,開發(fā)前景廣闊,具有很高的利用價值。但是如何將地?zé)釓牡叵马樌亻_采出來,成為制約地?zé)崂玫囊淮笃款i問題。而利用重力熱管采集地?zé)岢蔀榈責(zé)崂玫囊环N新技術(shù)。采集地?zé)岬闹亓峁芘c一般的重力熱管有很大的不同,存在著液池過深,蒸汽在管內(nèi)流動阻力過大等問題。但由于采集地?zé)岬闹亓峁苌盥竦叵?無法直接觀察其流動狀況,故本文采用CFD方法研究采集地?zé)岬闹亓峁軆?nèi)部工質(zhì)的流動狀況。本文在國內(nèi)外文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上,通過流體力學(xué),傳熱學(xué),計算科學(xué)等多學(xué)科交叉,采用理論分析與數(shù)值計算相結(jié)合的方法,建立了熱管的傳熱數(shù)學(xué)力學(xué)模型,通過數(shù)值模擬研究了熱管的流動傳熱規(guī)律。主要研究內(nèi)容為：(1)在文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上,建立了填充多孔介質(zhì)表面改進熱管和超長重力熱管的傳熱數(shù)學(xué)模型；(2)采用CFD軟件對填充多孔介質(zhì)的熱管進行了數(shù)值模擬研究,在前人的基礎(chǔ)上,主要考慮了管道截面形狀(分別為圓截面,橢圓截面,正方形截面,三角形截面)對傳熱的影響,分析了各種截面變性管軸線上溫度,壓力,流速的分布情況,也分別分析了熱管不用位置截面上溫度,壓力,速度的分布,最后綜合分析得出了在研究的管道截面形狀當(dāng)中三角形截面熱管的綜合換熱性能是最佳的；(3)采用CFD軟件對超長埋地重力熱管的傳熱過程進行了數(shù)值模擬研究,通過對CFD軟件進行二次開發(fā),將C語言編寫的自定義函數(shù)(UDF)加入軟件當(dāng)中進行模擬,模擬結(jié)果解釋了其他文獻實驗過程中深埋重力熱管蒸汽產(chǎn)量少,換熱效率不高的原因,并針對該問題提出了改進建議,并在前面研究的基礎(chǔ)上針對不同傾角的熱管傳熱過程進行了對比研究,計算結(jié)果而說明了增大傾角有利于換熱,更加高效利用地?zé)帷?br/> 【關(guān)鍵詞】：熱管 多孔介質(zhì) 傳熱 相變 數(shù)值模擬 CFD
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU83
【目錄】：
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第1章 緒論7-18
- 1.1 研究背景與意義7-8
- 1.2 熱管介紹8-12
- 1.2.1 熱管歷史8-9
- 1.2.2 熱管分類9-10
- 1.2.3 熱管特點10-12
- 1.3 研究現(xiàn)狀12-16
- 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4 研究內(nèi)容16-17
- 1.5 技術(shù)方法與路線17-18
- 第2章 熱管的理論基礎(chǔ)及流動傳熱過程分析18-28
- 2.1 控制方程18-19
- 2.2 熱管流動與傳熱過程19-28
- 2.2.1 重力熱管的熱阻分析19-23
- 2.2.2 重力熱管的傳熱系數(shù)23-24
- 2.2.3 重力熱管傳熱分析24-28
- 第3章 表面改進熱管的截面形狀對換熱的影響28-46
- 3.1 計算模型及邊界條件30-32
- 3.2 控制方程32-33
- 3.3 結(jié)果分析33-44
- 3.3.1 相同雷諾數(shù)情況分析33-41
- 3.3.2 相同流量情況分析41-44
- 3.4 本章小結(jié)44-46
- 第4章 埋地重力熱管數(shù)值模擬46-63
- 4.1 計算模型及邊界條件46-47
- 4.2 控制方程47-49
- 4.3 結(jié)果分析49-62
- 4.3.1 超長埋地?zé)峁軅鳠徇^程分析49-59
- 4.3.2 不同傾角熱管分析59-62
- 4.4 本章小結(jié)62-63
- 第5章 結(jié)論與展望63-65
- 5.1 主要結(jié)論63
- 5.2 不足與展望63-65
- 致謝65-66
- 參考文獻66-77
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文77
【相似文獻】
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1 胡居傳,岳永亮,王鐵恒,苑廣,張振勝;熱管的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀[J];制冷;2001年03期
2 蔣麗芬;熱管的發(fā)展及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];化工技術(shù)與開發(fā);2003年05期
3 康芹;郭建利;;熱管換熱器的應(yīng)用[J];機械管理開發(fā);2010年05期
4 沈妍;傅瑞麗;安震;王中賢;張紅;;高溫?zé)峁軗Q熱器設(shè)計參數(shù)的模擬計算[J];硫磷設(shè)計與粉體工程;2012年06期
5 于蘭鳳;;熱管換熱器的應(yīng)用[J];廣東化工;2013年16期
6 ;熱管換熱器[J];化學(xué)工程與裝備;1980年02期
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8 ;我國最大的熱管換熱器[J];能源研究與信息;1985年01期
9 ;熱管專欄[J];能源工程;1986年01期
10 袁勝利;;利用汽車廢氣取暖的熱管換熱器[J];節(jié)能;1991年11期
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1 黃鏞鏞;張支干;;熱管換熱器的應(yīng)用[A];全國暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)術(shù)年會資料集（1）[C];1998年
2 楊峻;徐通明;;分離式液——氣熱管換熱器的設(shè)計與應(yīng)用[A];江蘇省能源研究會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年
3 錢自力;孫鳳祥;陸林軍;;在能源工業(yè)領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用低溫?zé)峁芗o(jì)實[A];中國管理科學(xué)文獻[C];2008年
4 王曉杰;黃翔;武俊梅;鄭久軍;;空調(diào)用熱管換熱器的設(shè)計計算[A];全國暖通空調(diào)制冷2006學(xué)術(shù)年會資料集[C];2006年
5 李紅;唐均;;熱管在工業(yè)窯爐余熱利用中的應(yīng)用[A];2011中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集（第四卷）[C];2011年
6 徐錫斌;陳年林;盧定偉;唐玉立;王亞芳;孫大坤;杜塏;;熱管在熱泵干燥器中應(yīng)用的研究[A];第四屆全國低溫工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1999年
7 潘陽;胡桃元;熊國華;;熱管換熱式換氣扇的設(shè)計與研究[A];全國暖通空調(diào)制冷2000年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年
8 聶傳學(xué);李強;;低溫?zé)峁茉谕L(fēng)空調(diào)工程中的應(yīng)用[A];全國暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)術(shù)年會資料集（1）[C];1998年
9 韓建勛;朱正平;;熱管換熱器等在碳酸鎂干燥中的節(jié)能降耗運用[A];2009年中國鎂鹽行業(yè)年會暨節(jié)能與發(fā)展論壇論文集[C];2009年
10 徐錫斌;韋勇;;熱管在熱泵干燥器中應(yīng)用的模擬研究[A];江蘇省制冷學(xué)會第四屆年會論文集[C];2000年
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1 本報記者 王延輝;復(fù)合式熱管換熱器提高熱效率[N];中國化工報;2011年
2 蔣冬青 陳暉;熱管在陶瓷隧道窯節(jié)能改造中的作用[N];廣東建設(shè)報;2003年
3 陳啟明;欲展鴻鵠之志 敢向高端攻堅[N];中國信息報;2006年
4 蔣冬青 陳暉;利用熱管技術(shù)對窯爐進行節(jié)能改造[N];中國建材報;2001年
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1 袁達忠;熱管換熱器的兩相流模型與耦合傳熱的研究[D];大連理工大學(xué);2008年
2 焦永剛;溫度型徑向熱管的瞬態(tài)數(shù)學(xué)模型及其等溫特性的實驗研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年
3 孫世梅;高溫?zé)峁軗Q熱器強化傳熱及結(jié)構(gòu)優(yōu)化模擬研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2004年
4 焦波;重力熱管傳熱過程的數(shù)學(xué)模型及液氮溫區(qū)重力熱管的實驗研究[D];浙江大學(xué);2009年
5 王軍;熱管技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)器中的應(yīng)用研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2004年
6 勾昱君;大功率LED熱管散熱器傳熱強化研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年
7 王煜;熱管生物反應(yīng)器的傳遞過程研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2003年
8 孫志堅;電子器件回路型熱管散熱器的數(shù)值模擬與試驗研究[D];浙江大學(xué);2007年
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1 孫志健;基于熱管置入式墻體的小型建筑能耗數(shù)值分析[D];天津城建大學(xué);2015年
2 張魯生;自濕潤流體重力熱管傳熱特性[D];山東大學(xué);2015年
3 薛婷婷;翅片式熱管的傳熱性能研究[D];華北理工大學(xué);2015年
4 王偉;兩相流動力型分離式熱管組合性能研究及工程應(yīng)用[D];青島大學(xué);2015年
5 孫學(xué)敏;重力式熱管數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];西華大學(xué);2015年
6 孫洋;熱管換熱器回收羊東礦礦井回風(fēng)熱能預(yù)熱新風(fēng)的研究[D];河北工程大學(xué);2015年
7 周亞平;內(nèi)置分離式熱管墻體的傳熱特性研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2015年
8 林紅;某超長重力熱管提取地?zé)岬哪M及分析[D];西安工程大學(xué);2016年
9 張龍;某超長重力熱管提取地?zé)岬臒峁し治黾案倪M措施[D];西安工程大學(xué);2016年
10 李鑫;變工況重力熱管傳熱特性研究[D];山東大學(xué);2016年
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