近年來,隨著能源危機的不斷加劇和環(huán)境問題的日趨嚴重,新能源開發(fā)利用技術逐漸成為學界關注和研究的重點。與此同時,土壤源熱泵技術作為一項綠色低碳、節(jié)能高效的淺層地溫能開發(fā)利用技術,得到了快速發(fā)展與應用,但在地埋管換熱效率優(yōu)化方面仍存在許多急需解決的問題。其中,地埋管在非飽土壤中的換熱過程,涉及多物理場耦合,其傳熱傳質機制更為復雜,是目前土壤源熱泵應用中需解決的關鍵問題之一。為了研究非飽和土壤熱濕遷移過程,本文基于已搭建的一維土柱實驗裝置開展了不同工況條件下非飽和土壤的熱濕遷移實驗,通過對實驗結果的分析探討了土樣類型、熱源溫度、初始含水率3個因素對非飽和土壤熱濕遷移的影響,并基于Hydrus-1D軟件對非飽和土壤熱濕遷移進行了數值模擬研究。結果表明:（1）在6種土樣類型中,細砂、粉砂和粘土熱遷移效果較好,粗砂和礫砂的熱遷移效果次之,中砂熱遷移效果最差。有熱源影響下砂土中溫度沿砂柱的變化趨勢呈冪函數。（2）熱源溫度越高,土樣熱遷移和濕遷移效果越明顯;初始含水率越高,土樣熱遷移效果越明顯,但濕遷移效果變化不大。此外,濕遷移相對于熱遷移存在一定滯后性,且熱源溫度越高,滯后性越明顯。（3）土體中水熱... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 非飽和土壤熱濕遷移研究現狀
        1.2.1 國外研究現狀
        1.2.2 國內研究現狀
    1.3 本文研究內容與技術路線
第二章 非飽和土壤傳熱傳質理論
    2.1 土壤的基本概念
    2.2 傳熱理論
    2.3 傳質理論
第三章 非飽和土壤熱濕遷移實驗及結果分析
    3.1 實驗介紹
        3.1.1 實驗裝置
        3.1.2 實驗材料
        3.1.3 實驗步驟
    3.2 實驗結果與分析
        3.2.1 熱遷移變化規(guī)律分析
        3.2.2 濕遷移變化規(guī)律
        3.2.3 熱濕遷移機理分析
第四章 非飽和土壤熱濕遷移數值模擬及分析
    4.1 Hydrus-1D軟件簡介
    4.2 模型建立
        4.2.1 模型簡化
        4.2.2 控制方程
        4.2.3 初始條件與邊界條件
        4.2.4 空間剖分及時間離散
        4.2.5 模型參數率定
        4.2.6 模型驗證
    4.3 模擬結果與分析
        4.3.1 不同時刻土壤溫度及含水率的變化分析
        4.3.2 土壤溫度及含水率隨時間的變化分析
        4.3.3 熱濕遷移關系
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3575160