隨著能源消耗量的日益增加,我國乃至全球?qū)?jié)能減排的需求都越來越迫切,多種清潔可再生能源的開發(fā)也日趨增多,地源熱泵憑借其對可再生能源的高效利用,從而迅速在全球得到了大范圍的應(yīng)用。但地源熱泵的使用存在占地較大和初始成本較高的缺點(diǎn),為了擴(kuò)大傳統(tǒng)地源熱泵的適用范圍,眾多學(xué)者提出了將地源熱泵的前端換熱器與地下工程結(jié)構(gòu)(如地下結(jié)構(gòu)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)底板、樁基、地鐵隧道等)相結(jié)合,據(jù)此得出了有關(guān)能源地下工程的大量研究成果。但由于地源熱泵的運(yùn)行效果很大程度上取決于其前端換熱器的換熱性能,所以為了提升前端換熱器的換熱效果,有學(xué)者提出了以毛細(xì)管換熱器作為地源熱泵的前端置于地鐵隧道中,吸收隧道圍巖中的地?zé)崮?通過熱泵提升后,為地上建筑制冷供熱,同時也解決地鐵環(huán)控中冷卻塔的布置問題,其研究結(jié)果表明:由于毛細(xì)管具有換熱面積大、換熱均勻、成本較低等優(yōu)勢,同時地鐵隧道處于地下空間,土壤溫度較為恒定,具有大量的淺層地?zé)崮?所以該系統(tǒng)具有很好的換熱性能,經(jīng)濟(jì)性要優(yōu)于普通空調(diào)系統(tǒng),可以最大限度地提升可再生能源的利用率,降低傳統(tǒng)能源的消耗。本文以地鐵區(qū)間隧道毛細(xì)管換熱系統(tǒng)為研究對象,結(jié)合地鐵實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生的活塞風(fēng)和列車散熱...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傳熱模型研究
        1.2.2 系統(tǒng)優(yōu)化研究
    1.3 存在的問題
    1.4 研究內(nèi)容和方法
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 研究方法
    1.5 本章小結(jié)
第2章 地鐵區(qū)間隧道毛細(xì)管換熱系統(tǒng)數(shù)值傳熱模型
    2.1 系統(tǒng)概述
    2.2 數(shù)理模型
        2.2.1 物理模型
        2.2.2 數(shù)學(xué)模型
    2.3 求解方法
        2.3.1 網(wǎng)格劃分
        2.3.2 求解設(shè)置
    2.4 模型驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 不同氣候類型下系統(tǒng)換熱特性分析
    3.1 模型參數(shù)設(shè)置
        3.1.1 區(qū)間隧道參數(shù)
        3.1.2 材料物性參數(shù)
        3.1.3 邊界條件及初始條件
    3.2 換熱特性分析
        3.2.1 毛細(xì)管換熱介質(zhì)出口溫度
        3.2.2 單根毛細(xì)管單位長度換熱量
        3.2.3 圍巖溫度變化
        3.2.4 隧道段出口空氣溫度
    3.3 氣候適宜性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 地鐵區(qū)間隧道毛細(xì)管換熱系統(tǒng)影響因素分析
    4.1 管長對換熱性能的影響
    4.2 管間距對換熱性能的影響
    4.3 水流速對換熱性能的影響
    4.4 入口水溫對換熱性能的影響
    4.5 空氣流速對換熱性能的影響
    4.6 空氣溫度對換熱性能的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 地鐵區(qū)間隧道毛細(xì)管換熱系統(tǒng)長期運(yùn)行傳熱分析
    5.1 運(yùn)行工況及相關(guān)參數(shù)的確定
    5.2 運(yùn)行工況傳熱過程分析
        5.2.1 供冷期分析
        5.2.2 秋季過渡期分析
        5.2.3 采暖期分析
        5.2.4 春季過渡期分析
    5.3 系統(tǒng)全年換熱效果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目



本文編號：3848195