發(fā)布時(shí)間：2020-06-03 08:47

【摘要】： 地源熱泵是指利用土壤或地下水的低溫位熱能和蓄熱性能的一種熱泵系統(tǒng)。地埋管中的傳熱是一個(gè)復(fù)雜的、非穩(wěn)態(tài)的過程,其數(shù)學(xué)求解十分困難。而現(xiàn)階段采用的確定性分析理論與設(shè)計(jì)方法,往往導(dǎo)致工程投資偏高或效能比較低。合適的做法是,應(yīng)盡量考慮起主導(dǎo)作用的隨機(jī)因素,采用隨機(jī)傳熱分析與可靠性理論設(shè)計(jì)方法。 本文著重從以下幾個(gè)方面開展了研究工作: 1.闡述了地源熱泵地埋管傳熱的研究現(xiàn)狀及研究意義。對(duì)現(xiàn)有的地埋管傳熱模型進(jìn)行了歸納總結(jié),并在其基礎(chǔ)上引入了地源熱泵地埋管隨機(jī)傳熱模型的概念。對(duì)隨機(jī)傳熱影響因素進(jìn)行了分析,得出對(duì)地埋管模型及計(jì)算結(jié)果影響較大的隨機(jī)性參數(shù)。 2.通過可靠性理論分析方法,對(duì)地源熱泵系統(tǒng)可靠性指標(biāo)進(jìn)行了定義。并以換熱量指標(biāo)為例,建立了地源熱泵地埋管可靠性分析的基本方法和設(shè)計(jì)步驟。 3.以國際上實(shí)用的一維Kelvin線熱源模型為基礎(chǔ),對(duì)地源熱泵地埋管線熱源溫度場(chǎng)進(jìn)行隨機(jī)分析。得出了地源熱泵地埋管隨機(jī)傳熱過余溫度場(chǎng)的均值、方差和協(xié)方差的表達(dá)公式,及其統(tǒng)計(jì)和時(shí)空相關(guān)性特征。 4.結(jié)合工程實(shí)例,通過計(jì)算機(jī)模擬得到了溫度場(chǎng)的相關(guān)性及隨機(jī)性的描述圖形,探討了地源熱泵隨機(jī)傳熱的統(tǒng)計(jì)特征,為地源熱泵的可靠性分析與設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 本文計(jì)算結(jié)果表明,地埋管傳熱明顯與距地埋管中心距離和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間相關(guān),且各地埋管間的傳熱影響不容忽視。本文方法對(duì)完善可靠性設(shè)計(jì)理論,降低地源熱泵地埋管施工成本具有重要意義。探索出了可行的、對(duì)實(shí)際地下?lián)Q熱器設(shè)計(jì)有意義的理論方法,這為地下?lián)Q熱系統(tǒng)進(jìn)一步的研究工作奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖4一60的相關(guān)性(r=lm)圖4一7夕的相關(guān)性(r=sm)圖4一80的相關(guān)性(r二sm)圖4一90的相關(guān)性(r二10m)計(jì)算結(jié)果表明，基于一維Kelvin線熱源隨機(jī)模型分析，其地源熱泵地埋管隨機(jī)過余溫度場(chǎng)的相關(guān)性，隨時(shí)間和距離的變化特征顯著。對(duì)第一種情況，即某一固定時(shí)刻的距離(空間)的相關(guān)性，當(dāng)?shù)卦礋岜孟到y(tǒng)運(yùn)行初期，地埋管周圍溫度場(chǎng)相關(guān)性不強(qiáng)，僅距離埋管中心附近，溫度場(chǎng)相關(guān)性較強(qiáng)，這說明，系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)的熱量傳導(dǎo)的影響范圍不大。隨著時(shí)間的延長

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文圖4一60的相關(guān)性(r=lm)圖4一7夕的相關(guān)性(r=sm)圖4一80的相關(guān)性(r二sm)圖4一90的相關(guān)性(r二10m)計(jì)算結(jié)果表明，基于一維Kelvin線熱源隨機(jī)模型分析，其地源熱泵地埋管隨機(jī)過余溫度場(chǎng)的相關(guān)性，隨時(shí)間和距離的變化特征顯著。對(duì)第一種情況，即某一固定時(shí)刻的距離(空間)的相關(guān)性，當(dāng)?shù)卦礋岜孟到y(tǒng)運(yùn)行初期，地埋管周圍溫度場(chǎng)相關(guān)性不強(qiáng)，僅距離埋管中心附近，，溫度場(chǎng)相關(guān)性較強(qiáng)，這說明，系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)的熱量傳導(dǎo)的影響范圍不大。隨著時(shí)間的延長
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TK523

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本文編號(hào)：2694581