【摘要】：地源熱泵技術是在能源與環(huán)境問題的大背景下迅速發(fā)展起來的一門充分利用可再生能源的綠色節(jié)能、無污染的既能用于冬季供暖又能用于夏季制冷的新型空調(diào)技術。淺層地源熱泵技術被認為是能夠有效利用地熱能的技術,具有較好的經(jīng)濟性,地下埋管儲熱應用范圍比較廣泛,探索含濕土壤熱濕遷移敏感性規(guī)律對于地下埋管在土壤儲熱問題上的優(yōu)化設計及應用具有重要的工程實際意義。本文建立了研究土壤熱濕遷移的一維試驗裝置。在含濕土壤的物理性質(zhì)和水動力性質(zhì)的理論和試驗測試研究的基礎上,分析得到不同初始體積含水率條件下含濕土壤熱濕遷移的敏感性規(guī)律,并重點分析了土壤中水分的重力作用對遷移規(guī)律的影響;在試驗基礎上建立了相應的純導熱和熱濕遷移模型,并利用FLUENT模擬軟件,采用有限體積法針對兩種數(shù)值模型進行了求解。研究表明,低溫儲熱條件下,水分的遷移不明顯,導致土壤的物性變化較小,最終使得三種模型的數(shù)據(jù)結果相差較小;而在高溫儲熱條件下,水分遷移使得各相傳熱傳質(zhì)過程中表現(xiàn)出多機制多效應的強烈耦合性,導致土壤的各個物性發(fā)生變化,尤其在近熱源15cm范圍內(nèi),水分遷移表現(xiàn)出明顯的敏感性規(guī)律;當土壤初始體積含水率小于15%(飽和度為40%)時,儲熱整體溫度場與初始含水率成正比,并且水分的重力遷移作用對于儲熱溫度場的影響較小;初始體積含水率在25%(飽和度為67%)范圍內(nèi),溫度場隨著含水率的增加逐漸增大,有利于土壤的儲熱,高于25%后土壤整體溫度場隨著含水率的提高增加不明顯。高含水率工況下,由于溫度和溫度梯度引起的土壤水分蒸發(fā)擴散冷凝的遷移過程大大地被削弱,水分遷移引起的能量遷移影響作用減弱。
【圖文】：

第三章 水分遷移敏感性試驗探究 在恒溫實驗室建立了一維含濕土壤熱濕遷移試驗臺，以中砂作為試驗材料，重對不同初始體積含水率下土壤儲熱過程中的溫濕度場的變化規(guī)律進行了探究，同時慮重力這一因素對遷移規(guī)律的影響，，旨在為數(shù)學模型的建立提供可靠的數(shù)據(jù)支撐和證。§3.1 試驗裝置簡介整個試驗系統(tǒng)主要由恒溫熱源輸出裝置、儲熱裝置以及數(shù)據(jù)測量和采集裝置組試驗裝置如圖 3.1～3.4 所示

§3.1 試驗裝置簡介整個試驗系統(tǒng)主要由恒溫熱源輸出裝置、儲熱裝置以及數(shù)據(jù)測量和采集裝置組成試驗裝置如圖 3.1～3.4 所示圖 3.1 儲熱砂體簡圖Fig.3.1 The heat storage sand body diagram
【學位授予單位】：河北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S152

【參考文獻】

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本文編號：2578277