本文采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對(duì)沿海地區(qū)含水沙土層埋管地源熱泵進(jìn)行了研究�；趯�(shí)驗(yàn)室搭建的沙土埋管地源熱泵實(shí)驗(yàn)臺(tái),建立了沙土埋管換熱數(shù)值模型,并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了非含水工況和含水工況以及間歇運(yùn)行工況下數(shù)值模型的正確性。在經(jīng)驗(yàn)證的數(shù)值模型基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行條件進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行性能分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）以在秦皇島市建立的沙層埋管地源熱泵系統(tǒng)為基礎(chǔ),建立了沙土埋管換熱幾何模型。給出了數(shù)值求解過(guò)程中的湍流模型、多孔介質(zhì)模型、凝固和融化模型的理論基礎(chǔ),同時(shí)給出了數(shù)值模擬中各個(gè)材料物性的參數(shù)選取方法以及對(duì)模型邊界條件的設(shè)定,最終給出完整的數(shù)值求解模型。（2）通過(guò)對(duì)比模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。分析沙層埋管地源熱泵系統(tǒng)COP值發(fā)現(xiàn):含水沙層地源熱泵系統(tǒng)較非含水沙層地源熱泵系統(tǒng)COP值更高;埋管壁結(jié)冰厚度達(dá)到3cm之前,系統(tǒng)運(yùn)行效率相對(duì)較高。含水沙層恢復(fù)至自然溫度場(chǎng)的周期較長(zhǎng),而恢復(fù)至沙層中冰融化需要的時(shí)間大約為恢復(fù)至初始自然溫度場(chǎng)時(shí)間的1/3。（3）對(duì)比不同流速對(duì)含水沙層埋管換熱的影響,發(fā)現(xiàn)沙層結(jié)冰厚度小于3cm時(shí),流量越小埋管換熱溫差越大;在沙層結(jié)冰厚度大于3... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

長(zhǎng)方體沙箱及埋管示意圖

搭建選在秦皇島市燕山大學(xué)第一教學(xué)樓。用水泥空心磚鋪6m，高 0.4m 的長(zhǎng)方體沙箱如圖 2-1 所示，將沙箱底部和側(cè)面薄膜，埋入同程連接的 De32 的 PE 管并按照測(cè)點(diǎn)位置布置圖放于室內(nèi)，按照?qǐng)D 2-2 連接系統(tǒng)完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建。圖 2-1 長(zhǎng)方體沙箱及埋管示意圖

第 2 章 含水沙土水平埋管換熱數(shù)值模型驗(yàn)中管路由 5 組管并聯(lián)而成，每組管有三排，故可取一組管的沙創(chuàng)建網(wǎng)格，管路生成的網(wǎng)格如圖 2-3 所示，沙箱生成網(wǎng)格如圖 2-的縱剖面圖如圖 2-5 所示。圖 2-3 管路網(wǎng)格示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含水層熱彌散效應(yīng)對(duì)地埋管換熱器井群傳熱性能的影響[J]. 包圖雅,米蘭,馬玖辰.  可再生能源. 2018(09)
[2]地下水補(bǔ)給區(qū)季節(jié)溫度變化對(duì)地埋管換熱性能的影響[J]. 郭毅,王靜,劉峰,王華軍.  河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]基于FLUENT的試壓海底管道傳熱特性分析[J]. 王軍,李友行,鄭秋明,袁朝綱,鄭松賢,羅召.  石油工程建設(shè). 2017(01)
[4]耦合強(qiáng)制對(duì)流井式土壤源熱泵系統(tǒng)模擬研究[J]. 周紅梅,馬玖辰.  可再生能源. 2016(06)
[5]黃海北部海水源熱泵供熱和免費(fèi)供冷系統(tǒng)實(shí)測(cè)[J]. 賈欣,端木琳,舒海文,任志勇,徐策,劉靚侃,王飛帆.  制冷學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]滲流對(duì)海底熱油管道停輸溫降規(guī)律影響的數(shù)值模擬[J]. 王敏睿,馬貴陽(yáng),李丹,曹先慧,劉勇峰,王新,曾強(qiáng).  遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[7]土壤-海水源熱泵供暖實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳君華,李海山,牛林.  暖通空調(diào). 2014(08)
[8]地下水滲流條件下地埋管換熱器的傳熱模型[J]. 張文科,楊洪興,孫亮亮,韓乃鋒,方肇洪,李選友.  暖通空調(diào). 2012(07)
[9]海水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的探討[J]. 薛世武.  中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2012(11)
[10]海底單層保溫管線(xiàn)總傳熱系數(shù)分析[J]. 劉海超,相政樂(lè),呂喜軍,顧艷,蔣曉斌.  管道技術(shù)與設(shè)備. 2011(05)

碩士論文
[1]近海岸淺灘毛細(xì)管熱泵系統(tǒng)運(yùn)行特性研究[D]. 李振.青島理工大學(xué) 2016
[2]灘涂地區(qū)淺埋式毛細(xì)管換熱器特性研究[D]. 白振鵬.青島理工大學(xué) 2015
[3]近海岸淺灘毛細(xì)管前端換熱器傳熱特性研究[D]. 張洪濤.青島理工大學(xué) 2015
[4]地下水滲流對(duì)豎直埋管換熱器的影響研究[D]. 丁路.重慶大學(xué) 2015
[5]豎直U型地埋管換熱性能主要影響因素?cái)?shù)值研究[D]. 黃雪婷.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[6]地下水滲流作用下的地埋管換熱器傳熱性能研究[D]. 張琳琳.西安建筑科技大學(xué) 2013
[7]巖土熱—流耦合模型研究及其在地源熱泵埋管換熱器中的應(yīng)用[D]. 談昊晨.清華大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2949917