通過建立Fluent/Matlab協(xié)同仿真模型,可以動(dòng)態(tài)模擬地下水源熱泵運(yùn)行特性,為擬建工程提供理論參考。通過模擬計(jì)算得知,地下水橫流為逆流有助于抑制地下含水層的熱貫通,隨著逆流流速的不斷增大,抽灌井群發(fā)生熱貫通的時(shí)間不斷延長(zhǎng)。逆流流速越大,抽水溫度波動(dòng)幅度越小,機(jī)組的COP（EER）值及系統(tǒng)能效越趨于穩(wěn)定。當(dāng)?shù)叵滤媪髁魉偬幱谳^大流速時(shí),回灌水對(duì)抽水井不產(chǎn)生任何影響,抽水溫度維持地下水初始溫度不變,機(jī)組的COP（EER）值及系統(tǒng)能效比均不發(fā)生變化。 

【文章來源】：工業(yè)安全與環(huán)保. 2016,42(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

協(xié)同循環(huán)仿真流程圖

抽水溫度波動(dòng)幅度成反比，當(dāng)?shù)叵滤畽M流流速一定，抽水溫度一直保持和地下水初始溫度相同。圖2地下水不同流速下抽水平均溫度變化(逆流)圖3為抽水溫度在逆流模式下隨不同地下水流速年平均變化曲線圖。(a)供熱期(b)制冷期圖3不同地下水流速抽水年平均溫度變化(逆流)由圖可以看出，當(dāng)?shù)叵滤畽M流流速v=0m/s時(shí)，抽水溫度在供熱周期及制冷周期下降幅度都較大，近乎直線下降。地下水橫流流速v=6．3×10－6m/s時(shí)，供熱與制冷期抽水年平均溫度未發(fā)生變化，維持地下水流初始溫度。當(dāng)?shù)叵滤媪髁魉賤=3．1×10－6m/s時(shí)，抽水溫度在系統(tǒng)運(yùn)行的第二個(gè)周期后開始下降，但下降幅度非常小，系統(tǒng)發(fā)生熱貫通后每年抽水平均溫度幾乎維持一個(gè)定值，每個(gè)運(yùn)行周期抽水溫度在系統(tǒng)發(fā)生熱貫通后保持同一的變化規(guī)律。4．2能效比圖4與圖5為逆流模式不同地下水流速度時(shí)水源地能利用熱泵系統(tǒng)運(yùn)行期間機(jī)組的COP(EEＲ)值及系統(tǒng)能效比。圖中柱狀圖表征機(jī)組COP(EEＲ)變化，散點(diǎn)圖表征系統(tǒng)能效比變化。圖4不同流速機(jī)組COP及系統(tǒng)能效比(逆流)圖5不同流速機(jī)組EEＲ及系統(tǒng)能效比(逆流)由圖4可知，供熱周期內(nèi)，地下水流速度v=0m/s時(shí)，隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，熱泵機(jī)組COP及系統(tǒng)能效比值迅速下降。地下水逆流速度v=3．1×10－6m/s時(shí)，第二個(gè)運(yùn)行周期機(jī)組的COP值及系統(tǒng)的能效比與第一個(gè)運(yùn)行周期相比稍有下降，但自第二個(gè)運(yùn)行周期后，機(jī)組COP值及系統(tǒng)能效比恒定不變。當(dāng)?shù)叵滤媪髁魉賤=6．3×10－6m/s時(shí)，機(jī)組COP值及系統(tǒng)的能效比在系統(tǒng)運(yùn)行周期內(nèi)保持不變。由圖5可知，制冷周期內(nèi)，當(dāng)?shù)叵滤魉俣葀=0m/s時(shí)，隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，機(jī)組EEＲ值及系統(tǒng)能效比呈上升趨勢(shì)。隨著地下水逆流流速的增大，機(jī)組的EEＲ值及系統(tǒng)能效比趨于穩(wěn)定，地下

抽水溫度波動(dòng)幅度成反比，當(dāng)?shù)叵滤畽M流流速一定，抽水溫度一直保持和地下水初始溫度相同。圖2地下水不同流速下抽水平均溫度變化(逆流)圖3為抽水溫度在逆流模式下隨不同地下水流速年平均變化曲線圖。(a)供熱期(b)制冷期圖3不同地下水流速抽水年平均溫度變化(逆流)由圖可以看出，當(dāng)?shù)叵滤畽M流流速v=0m/s時(shí)，抽水溫度在供熱周期及制冷周期下降幅度都較大，近乎直線下降。地下水橫流流速v=6．3×10－6m/s時(shí)，供熱與制冷期抽水年平均溫度未發(fā)生變化，維持地下水流初始溫度。當(dāng)?shù)叵滤媪髁魉賤=3．1×10－6m/s時(shí)，抽水溫度在系統(tǒng)運(yùn)行的第二個(gè)周期后開始下降，但下降幅度非常小，系統(tǒng)發(fā)生熱貫通后每年抽水平均溫度幾乎維持一個(gè)定值，每個(gè)運(yùn)行周期抽水溫度在系統(tǒng)發(fā)生熱貫通后保持同一的變化規(guī)律。4．2能效比圖4與圖5為逆流模式不同地下水流速度時(shí)水源地能利用熱泵系統(tǒng)運(yùn)行期間機(jī)組的COP(EEＲ)值及系統(tǒng)能效比。圖中柱狀圖表征機(jī)組COP(EEＲ)變化，散點(diǎn)圖表征系統(tǒng)能效比變化。圖4不同流速機(jī)組COP及系統(tǒng)能效比(逆流)圖5不同流速機(jī)組EEＲ及系統(tǒng)能效比(逆流)由圖4可知，供熱周期內(nèi)，地下水流速度v=0m/s時(shí)，隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，熱泵機(jī)組COP及系統(tǒng)能效比值迅速下降。地下水逆流速度v=3．1×10－6m/s時(shí)，第二個(gè)運(yùn)行周期機(jī)組的COP值及系統(tǒng)的能效比與第一個(gè)運(yùn)行周期相比稍有下降，但自第二個(gè)運(yùn)行周期后，機(jī)組COP值及系統(tǒng)能效比恒定不變。當(dāng)?shù)叵滤媪髁魉賤=6．3×10－6m/s時(shí)，機(jī)組COP值及系統(tǒng)的能效比在系統(tǒng)運(yùn)行周期內(nèi)保持不變。由圖5可知，制冷周期內(nèi)，當(dāng)?shù)叵滤魉俣葀=0m/s時(shí)，隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，機(jī)組EEＲ值及系統(tǒng)能效比呈上升趨勢(shì)。隨著地下水逆流流速的增大，機(jī)組的EEＲ值及系統(tǒng)能效比趨于穩(wěn)定，地下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地下承壓含水層水-熱運(yùn)移特性的模擬研究[J]. 叢曉春,楊文斐.  太陽能學(xué)報(bào). 2008(11)
[2]含水介質(zhì)地下水熱量運(yùn)移研究綜述[J]. 周彥章,陳耿.  黑龍江水專學(xué)報(bào). 2008(02)
[3]基于MATLAB/SIMULINK與FLUENT的協(xié)同仿真方法研究[J]. 謝海斌,張代兵,沈林成.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(08)

碩士論文
[1]抽灌井群熱交互性及其布控特性研究[D]. 陳響亮.吉林大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2997452