土壤源熱泵系統(tǒng)在我國有十分廣闊的前景,其節(jié)能、高效、環(huán)保的特點,為建筑綠色發(fā)展提供了保障。哈爾濱市地處嚴寒地區(qū),地熱資源豐富,且有充足的淡水資源,將兩種資源條件結合,益于發(fā)展江邊土壤源熱泵系統(tǒng),提高其地埋管的換熱性能。相較于常規(guī)水源熱泵和土壤源熱泵來說,將地埋管換熱器埋設于江邊,可以結合兩種熱泵的優(yōu)點,并具有更高的穩(wěn)定性和換熱效果,擁有巨大的待開發(fā)潛力。本文針對江水滲流工況土壤源熱泵系統(tǒng)地下傳熱情況,根據地埋管線熱源理論傳熱模型及達西滲流定律,建立了砂箱滲流實驗臺。實驗中測定平均滲流速度為3.07?10^-5m/s,選取200W/220V電加熱棒為熱源,并對砂箱內土壤溫度場進行實測。實驗結果表明:無滲流工況土壤出現了含水率分層現象,含水率大的測點處土壤的換熱效果更好;滲流工況土壤溫度場,與砂箱內的滲流速度和壓力密切相關,壓力降大的位置,滲流的速度更快,傳熱的效果更好;兩種工況對比來看,滲流工況土壤導熱系數比無滲流工況最高可提升34%。依據實驗模型,使用FLUENT軟件模擬了砂箱內土壤溫度變化,并對滲流傳熱實驗進行了驗證,誤差在10%以內。最后,結合哈爾濱在建沿江地鐵... 

【文章來源】：哈爾濱商業(yè)大學黑龍江省

【文章頁數】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 土壤源熱泵系統(tǒng)在國內外研究現狀
        1.2.1 寒區(qū)土壤源熱泵研究現狀
        1.2.2 滲流影響地下傳熱研究現狀
    1.3 主要研究內容
2 寒區(qū)土壤源熱泵系統(tǒng)地下傳熱理論分析
    2.1 哈爾濱市氣候及地質概況
    2.2 寒區(qū)土壤的物性參數
    2.3 多孔介質理論
        2.3.1 多孔介質的基本參數
        2.3.2 多孔介質滲流基本定律
    2.4 地埋管換熱器的傳熱模型
        2.4.1 線熱源理論傳熱模型
        2.4.2 柱熱源理論模型
    2.5 本章小結
3 砂箱滲流傳熱實驗研究
    3.1 實驗目的
    3.2 實驗臺設計
        3.2.1 實驗臺搭建
        3.2.2 實驗儀器及誤差分析
    3.3 數據結果
        3.3.1 無滲流工況傳熱
        3.3.2 有滲流工況傳熱
    3.4 對比分析
    3.5 本章小結
4 砂箱滲流傳熱模擬分析
    4.1 建立網格模型
    4.2 滲流模擬
        4.2.1 多孔介質模型
        4.2.2 滲流參數設置
    4.3 滲流模擬分析
    4.4 流固耦合傳熱模擬分析
    4.5 本章小結
5 寒區(qū)沿江土壤源熱泵實例分析
    5.1 建筑特性分析
    5.2 建筑負荷分析
    5.3 地埋管換熱器的設計
    5.4 地溫變化分析
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
附錄
致謝



本文編號：3632937