深層埋管式能源樁換熱性能數(shù)值研究
發(fā)布時間：2022-01-19 00:55
人類社會活動的能源消耗日益加劇,而作為人類目前主要能源來源的化石能源有其不可再生的限制性,因此謀求能源的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為全世界各國的共識。地?zé)崮苁且环N低碳、環(huán)保、可循環(huán)利用的綠色可再生能源,而能源樁系統(tǒng)是地?zé)崮艿闹饕梅绞街�。常見能源樁系統(tǒng)根據(jù)埋管方式的不同可劃分為:U型、W型、并聯(lián)雙U型、并聯(lián)多U型和螺旋型。但這些埋管方式存在著換熱能力不強(qiáng)或熱干擾明顯等不足。本文在前人基礎(chǔ)上提出了深層埋管式能源樁（簡稱D-U型能源樁）,并采用仿真軟件進(jìn)行模擬,分析不同參數(shù)的影響,力求進(jìn)一步提高其換熱能力,主要研究工作具體如下:（1）采用COMSOL有限元軟件建立能源樁單樁數(shù)值模型,通過與既有文獻(xiàn)中的試驗對比驗證數(shù)值建模的正確性。模擬D-U型、U型、W型能源樁,對比分析得到D-U型能源樁換熱能力高于U型和W型。參數(shù)分析表明:流速從0.342 m3/h提升至1.368 m3/h,出水口溫度由30.50°C提升至33.74°C;入水口水溫從35°C提升至50°C,入水口...
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：102 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
地埋管地源熱泵系統(tǒng)組成簡圖
常見的換熱管埋管方式如圖1-3 所示。圖 1-3 常見能源樁換熱管埋管方式這些埋管方式中 U 型埋管方式相對于其他埋管方式換熱性能較差，W 型、并聯(lián)雙 U 型、并聯(lián)多 U 型和螺旋型埋管雖然換熱性能相對提高，但在換熱過程中支管間熱干擾現(xiàn)象明顯，一定程度上限制了換熱。因此，本文在此基礎(chǔ)上提出深層埋管式能
圖 1-4 深層埋管式能源樁示意圖管穿透樁基底部，管長不受限具有以下優(yōu)點(diǎn)：換熱器，該技術(shù)的換熱管與管單獨(dú)打孔，減少了打孔費(fèi)用，換熱能力更高；樁，D-U 型能源樁埋管長度不更高；式如 W 型、并聯(lián)雙 U 型、多弱化支管間的熱干擾現(xiàn)象，換熱能力強(qiáng)、節(jié)約空間、節(jié)約并減少環(huán)境污染。對 D-U 型能經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]能量樁群樁換熱效率的數(shù)值模擬與分析[J]. 蔡有慶,費(fèi)康,楊凱,洪偉,戴迪. 山東建筑大學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[2]COMSOL在土木工程多物理場問題中的應(yīng)用前景[J]. 毛笑笑,周開發(fā). 智能城市. 2017(01)
[3]預(yù)埋與綁扎埋管形式能量樁傳熱特性研究[J]. 劉漢龍,吳迪,孔綱強(qiáng),王成龍,吳宏偉. 巖土力學(xué). 2017(02)
[4]能源樁溫度分布的試驗與數(shù)值研究[J]. 李翔宇,郭紅仙,程曉輝. 土木工程學(xué)報. 2016(04)
[5]不同傾斜埋管方式下地?zé)釗Q熱器溫度場模擬分析[J]. 趙嵩穎,陳晨,張柏林. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2014(09)
[6]能源樁換熱過程中結(jié)構(gòu)響應(yīng)原位試驗研究[J]. 桂樹強(qiáng),程曉輝. 巖土工程學(xué)報. 2014(06)
[7]能量樁工程應(yīng)用研究進(jìn)展及PCC能量樁技術(shù)開發(fā)[J]. 劉漢龍,孔綱強(qiáng),吳宏偉. 巖土工程學(xué)報. 2014(01)
[8]Comsol Multiphysics在“節(jié)能技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 孔為,肖建昆,陳代芬. 科技資訊. 2013(06)
[9]地源熱泵樁基埋管傳熱性能測試與數(shù)值模擬研究[J]. 劉俊,張旭,高軍,李魁山. 太陽能學(xué)報. 2009(06)
[10]地源熱泵中U型埋管傳熱過程的數(shù)值模擬[J]. 楊衛(wèi)波,施明恒. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(01)
博士論文
[1]能源樁換熱性能及結(jié)構(gòu)熱—力學(xué)特性研究[D]. 趙海豐.中國地質(zhì)大學(xué) 2016
[2]地下混凝土儲熱樁熱能存儲試驗與研究[D]. 李守圣.吉林大學(xué) 2010
[3]地?zé)釗Q熱器的傳熱問題研究及其工程應(yīng)用[D]. 刁乃仁.清華大學(xué) 2005
[4]地源熱泵地下套管式埋管換熱器性能研究[D]. 魏唐棣.重慶大學(xué) 2001
碩士論文
[1]能源樁儲熱分析與數(shù)值模擬研究[D]. 湯黎.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]垂直U型埋管換熱器的傳熱特性研究[D]. 肖衍黨.天津大學(xué) 2009
本文編號：3595916
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：102 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
地埋管地源熱泵系統(tǒng)組成簡圖
常見的換熱管埋管方式如圖1-3 所示。圖 1-3 常見能源樁換熱管埋管方式這些埋管方式中 U 型埋管方式相對于其他埋管方式換熱性能較差，W 型、并聯(lián)雙 U 型、并聯(lián)多 U 型和螺旋型埋管雖然換熱性能相對提高，但在換熱過程中支管間熱干擾現(xiàn)象明顯，一定程度上限制了換熱。因此，本文在此基礎(chǔ)上提出深層埋管式能
圖 1-4 深層埋管式能源樁示意圖管穿透樁基底部，管長不受限具有以下優(yōu)點(diǎn)：換熱器，該技術(shù)的換熱管與管單獨(dú)打孔，減少了打孔費(fèi)用，換熱能力更高；樁，D-U 型能源樁埋管長度不更高；式如 W 型、并聯(lián)雙 U 型、多弱化支管間的熱干擾現(xiàn)象，換熱能力強(qiáng)、節(jié)約空間、節(jié)約并減少環(huán)境污染。對 D-U 型能經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]能量樁群樁換熱效率的數(shù)值模擬與分析[J]. 蔡有慶,費(fèi)康,楊凱,洪偉,戴迪. 山東建筑大學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[2]COMSOL在土木工程多物理場問題中的應(yīng)用前景[J]. 毛笑笑,周開發(fā). 智能城市. 2017(01)
[3]預(yù)埋與綁扎埋管形式能量樁傳熱特性研究[J]. 劉漢龍,吳迪,孔綱強(qiáng),王成龍,吳宏偉. 巖土力學(xué). 2017(02)
[4]能源樁溫度分布的試驗與數(shù)值研究[J]. 李翔宇,郭紅仙,程曉輝. 土木工程學(xué)報. 2016(04)
[5]不同傾斜埋管方式下地?zé)釗Q熱器溫度場模擬分析[J]. 趙嵩穎,陳晨,張柏林. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2014(09)
[6]能源樁換熱過程中結(jié)構(gòu)響應(yīng)原位試驗研究[J]. 桂樹強(qiáng),程曉輝. 巖土工程學(xué)報. 2014(06)
[7]能量樁工程應(yīng)用研究進(jìn)展及PCC能量樁技術(shù)開發(fā)[J]. 劉漢龍,孔綱強(qiáng),吳宏偉. 巖土工程學(xué)報. 2014(01)
[8]Comsol Multiphysics在“節(jié)能技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 孔為,肖建昆,陳代芬. 科技資訊. 2013(06)
[9]地源熱泵樁基埋管傳熱性能測試與數(shù)值模擬研究[J]. 劉俊,張旭,高軍,李魁山. 太陽能學(xué)報. 2009(06)
[10]地源熱泵中U型埋管傳熱過程的數(shù)值模擬[J]. 楊衛(wèi)波,施明恒. 東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(01)
博士論文
[1]能源樁換熱性能及結(jié)構(gòu)熱—力學(xué)特性研究[D]. 趙海豐.中國地質(zhì)大學(xué) 2016
[2]地下混凝土儲熱樁熱能存儲試驗與研究[D]. 李守圣.吉林大學(xué) 2010
[3]地?zé)釗Q熱器的傳熱問題研究及其工程應(yīng)用[D]. 刁乃仁.清華大學(xué) 2005
[4]地源熱泵地下套管式埋管換熱器性能研究[D]. 魏唐棣.重慶大學(xué) 2001
碩士論文
[1]能源樁儲熱分析與數(shù)值模擬研究[D]. 湯黎.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]垂直U型埋管換熱器的傳熱特性研究[D]. 肖衍黨.天津大學(xué) 2009
本文編號：3595916
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