【摘要】：能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類(lèi)的生存和社會(huì)的發(fā)展都離不開(kāi)能源。世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人們生活水平逐步提高的同時(shí)，能源緊缺問(wèn)題日益突顯。因此能源的可持續(xù)發(fā)展成為了社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。 埋管式地源熱泵作為一種高效的可再生能源利用技術(shù)，以其在節(jié)約能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方面的優(yōu)勢(shì)近年來(lái)倍受青睞，對(duì)其研究和應(yīng)用也不斷增多。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬方法已經(jīng)成為研究埋管式地源熱泵系統(tǒng)的重要手段。很多學(xué)者在對(duì)埋管式地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行模擬的時(shí)候，為了簡(jiǎn)化模型都忽略了地下水滲流這個(gè)影響因素，然而地下水滲流是真實(shí)存在的，將其忽略會(huì)影響對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行評(píng)估。通過(guò)現(xiàn)有的對(duì)地下水滲流的研究可以發(fā)現(xiàn)，地下水滲流能增強(qiáng)地埋管換熱器的換熱效率，進(jìn)而提高埋管式地源熱泵機(jī)組的運(yùn)行效率，對(duì)于埋管式地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行是一個(gè)有利的條件。但是現(xiàn)有針對(duì)不同的地下水滲流方向?qū)ο到y(tǒng)換熱效率以及對(duì)其周?chē)鷰r土體溫度場(chǎng)影響的研究很少，因此本文通過(guò)研究不同地下水滲流方向?qū)β窆苁降卦礋岜孟到y(tǒng)的影響程度來(lái)探究現(xiàn)有研究中存在的問(wèn)題，為工程設(shè)計(jì)提供一定的參考。 本文首先針對(duì)從供水支管到回水支管、從回水支管到供水支管以及垂直于供回水支管軸線(xiàn)三種地下水滲流方向進(jìn)行討論，運(yùn)用FLUENT流體計(jì)算軟件模擬了不同的地下水滲流方向?qū)β窆苁降卦礋岜孟到y(tǒng)U型地埋管進(jìn)出口溫差以及對(duì)周?chē)鷰r土體溫度場(chǎng)的影響，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。其次為了進(jìn)一步研究不同滲流方向?qū)型地埋管進(jìn)出口溫差的影響，又針對(duì)地下水滲流方向與地埋管供回水支管中心連線(xiàn)的夾角(滲流方向角)為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的情況進(jìn)行數(shù)值模擬，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析。 研究結(jié)果表明：U型地埋管的供回水溫差并不完全是隨著滲流速度的增大而一直增大，而是與滲流方向有著直接的關(guān)系；同時(shí)最佳滲流速度并不是一個(gè)定值，而是會(huì)隨著滲流方向角的變化而變化；不同方向的地下水滲流對(duì)U型地埋管的熱作用半徑的影響程度也是不同的，可見(jiàn)地下水滲流方向是一個(gè)影響埋管式地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行的重要因素。同時(shí)本文揭示了現(xiàn)有的數(shù)值研究中使用等效管替代法存在的不足，并且進(jìn)一步闡明地下水滲流對(duì)系統(tǒng)換熱效率的影響，也為實(shí)際工程提供了一定的參考。
【圖文】：

圖 1-1 埋管式地源熱泵系統(tǒng)工作原理圖Fig.1-1 The schematic diagram of ground source heat pump system可以為建筑物供暖也可以為其供冷。冬季制熱工況下，，水流開(kāi)開(kāi)關(guān) 1、4、6、7 關(guān)閉，對(duì)于地下的低溫地能，需要通過(guò)壓縮管中的水從巖土體中吸收熱量，之后與循環(huán)介質(zhì)在蒸發(fā)器中升高，高溫的循環(huán)介質(zhì)再與末端用戶(hù)中的水在冷凝器中進(jìn)行達(dá)到為用戶(hù)供暖的目的。夏季制冷工況可通過(guò)開(kāi)啟水流開(kāi)關(guān) 2、3、5、8 來(lái)實(shí)現(xiàn)。埋管式地源熱泵技術(shù)的研究現(xiàn)狀究現(xiàn)狀，胡平放、於仲義等人對(duì)夏熱冬冷地區(qū)某埋管式地源熱泵系統(tǒng)

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文何模型包括 U 型管內(nèi)的流體、U 型管、鉆孔以及周管和回水管之間的間距很小，一般只有 100mm 左互影響，因此在很多對(duì)于埋管式地源熱泵系統(tǒng)的數(shù)般的簡(jiǎn)化方法是將供水管和回水管這兩根管用一根型地埋管直徑的 倍。但是本文沒(méi)有采用這樣的簡(jiǎn)現(xiàn)在幾何模型中。 32mm、內(nèi)徑 26mm 的高密度聚乙烯管(HDPE)，埋；管內(nèi)流體為水，流速為 0.15m/s；鉆孔深度 71m，長(zhǎng) 4.5m、寬 4.5m、高 71m 的長(zhǎng)方體，以便設(shè)置滲流及在 Gambit 中建立的模型如圖 3-1 和圖 3-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TU831;P641.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊燕;翟曉強(qiáng);余鑫;王如竹;;地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)熱平衡及土壤溫度分布實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2011年11期

2 王灃浩;余斌;顏亮;;地下水滲流對(duì)地埋管管群傳熱的影響[J];化工學(xué)報(bào);2010年S2期

3 黃曉蕾;蔣綠林;王艷霞;陸鵬;李明;;土壤源熱泵垂直鉆孔群間熱干擾數(shù)值模擬分析[J];常州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

4 張永;繆小平;朱正亮;;地源熱泵垂直埋管周?chē)寥罍囟葓?chǎng)數(shù)值模擬及分析[J];潔凈與空調(diào)技術(shù);2010年04期

5 胡平放;於仲義;孫啟明;陳焰華;雷飛;彭起;;地埋管地源熱泵系統(tǒng)冬季運(yùn)行試驗(yàn)研究[J];流體機(jī)械;2009年01期

6 王華軍;楊立新;顧吉浩;李娜娜;齊承英;;地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行中土壤溫度場(chǎng)變化特性的實(shí)例分析[J];暖通空調(diào);2011年07期

7 於仲義;陳焰華;胡平放;雷飛;;土壤分層對(duì)U形地埋管換熱器換熱能效特性的影響[J];暖通空調(diào);2013年07期

8 郝赫;張素芳;李妍;史勇;;負(fù)荷平衡度對(duì)地源熱泵系統(tǒng)的影響[J];暖通空調(diào);2014年02期

9 官燕玲;江超;黃雪婷;張淵博;趙凡;;地源熱泵豎直地埋管動(dòng)態(tài)負(fù)荷下?lián)Q熱特性解析分析方法[J];暖通空調(diào);2013年11期

10 劉業(yè)鳳;艾永杰;熊月忠;;地埋管地源熱泵土壤溫度場(chǎng)實(shí)驗(yàn)分析[J];暖通空調(diào);2014年03期

本文編號(hào)：2560125