地能利用熱過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化、多熱力系統(tǒng)的復(fù)雜集成過程,在工程實(shí)際設(shè)計(jì)和性能預(yù)測(cè)分析中,往往需要完善的分析方法。數(shù)值仿真計(jì)算作為有效的多系統(tǒng)耦合關(guān)聯(lián)集成分析手段越來越受到關(guān)注,并不斷在開發(fā)利用。地能利用即是一項(xiàng)地上用能系統(tǒng)和地上轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與地下供能系統(tǒng)源端有機(jī)關(guān)聯(lián)的過程,依據(jù)地上系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)需求和轉(zhuǎn)換,賦予地下源端作用邊界條件,通過各系統(tǒng)關(guān)聯(lián)耦合的數(shù)學(xué)實(shí)現(xiàn),進(jìn)而分析地下能流傳輸過程熱流變特征和作用影響,同時(shí)對(duì)各系統(tǒng)的熱力特性和能量特性進(jìn)行分析。為此,本研究結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容,對(duì)以地下水源能量利用為主的地能利用過程提出一維與三維集成分析數(shù)值方法,實(shí)現(xiàn)了地能利用過程各系統(tǒng)的一維關(guān)聯(lián)和地下能量傳輸熱過程三維表征,并利用一維實(shí)現(xiàn)全過程數(shù)值計(jì)算控制和數(shù)值傳遞的上位管理,建立能量利用過程的全系統(tǒng)集成分析方法。此外,以實(shí)際工程為算例,針對(duì)以地下水源能量利用為主的地能利用過程的設(shè)計(jì)方案、運(yùn)行模式及工況條件等要素進(jìn)行計(jì)算分析,依此構(gòu)建方法及其應(yīng)用體系,為工程應(yīng)用提供理論分析依據(jù)。針對(duì)地能利用系統(tǒng),研究工作首次提出一維與三維集成分析數(shù)值計(jì)算方法,達(dá)到多熱力系統(tǒng)復(fù)雜過程的集成分析。實(shí)現(xiàn)了一維... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 地下水源能量利用系統(tǒng)及其應(yīng)用
        1.2.1 能量利用系統(tǒng)主要構(gòu)成
        1.2.2 基本特點(diǎn)
        1.2.3 典型應(yīng)用
    1.3 地下水源能量利用系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展
        1.3.1 國(guó)外狀況
        1.3.2 國(guó)內(nèi)狀況
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 模型建立與分析及其算法
    2.1 基本構(gòu)成
    2.2 地下源端模型模塊建立與分析
        2.2.1 含水層基本參數(shù)
        2.2.2 地下含水層水運(yùn)移基本控制方程
        2.2.3 地下含水層傳熱基本控制方程
        2.2.4 含水層多孔介質(zhì)滲流過程基本描述
        2.2.5 抽灌井幾何模型
    2.3 地上端模型建立及計(jì)算方法
        2.3.1 熱泵模型
        2.3.2 用能末端模型
        2.3.3 地上端模型計(jì)算關(guān)聯(lián)
    2.4 算法控制
    2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        2.5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)
        2.5.3 驗(yàn)證結(jié)果
    2.6 本章小結(jié)
第3章 冷熱聯(lián)供多年期時(shí)變性及其性能分析
    3.1 基本工況選定
    3.2 制冷期變時(shí)模式
        3.2.1 制冷期變時(shí)模式抽水溫度
        3.2.2 制冷期變時(shí)模式地下溫度場(chǎng)變移
        3.2.3 制冷期變時(shí)模式能效比
    3.3 流量與溫差調(diào)控模式
        3.3.1 不同調(diào)控模式抽水溫度
        3.3.2 不同調(diào)控模式地下溫度場(chǎng)分布變化
        3.3.3 不同調(diào)控模式能效比
    3.4 抽灌流量調(diào)配模式
        3.4.1 不同調(diào)配模式抽水溫度
        3.4.2 不同調(diào)配模式地下溫度場(chǎng)變移
        3.4.3 不同調(diào)配模式能效比
    3.5 本章小結(jié)
第4章 地下水自然橫流流動(dòng)影響特性分析
    4.1 地下水橫流狀態(tài)選擇
    4.2 順流過程
        4.2.1 橫流流速的影響
        4.2.2 抽灌流量調(diào)配模式影響
    4.3 逆流過程
        4.3.1 逆流流速的影響
        4.3.2 抽灌流量調(diào)配模式的影響
    4.4 交叉流過程
        4.4.1 交叉流流速的影響
        4.4.2 抽灌流量調(diào)配模式的影響
    4.5 自然流向影響差異對(duì)比分析
        4.5.1 不同流向抽水溫度
        4.5.2 不同流向地下溫度場(chǎng)分布
        4.5.3 不同流向能效比
    4.6 本章小結(jié)
第5章 倒井與蓄能控制模式作用特性分析
    5.1 倒井及蓄能控制模式選定
    5.2 冷熱聯(lián)供運(yùn)行控制模式作用能力分析
        5.2.1 冷熱聯(lián)供倒井作用能力分析
        5.2.2 起始期影響分析
    5.3 冷熱聯(lián)供主動(dòng)蓄能補(bǔ)償作用分析
        5.3.1 蓄能源數(shù)學(xué)模型
        5.3.2 冷熱聯(lián)供主動(dòng)蓄能補(bǔ)償作用分析
    5.4 冷熱聯(lián)供抽灌井互換蓄能增效分析
        5.4.1 不同抽灌井蓄能抽水溫度
        5.4.2 不同抽灌井蓄能地下溫度場(chǎng)分布
        5.4.3 不同抽灌井蓄能能效比
    5.5 本章小結(jié)
第6章 土壤源與抽灌水源復(fù)合過程特性分析
    6.1 復(fù)合源及其應(yīng)用算例設(shè)定
        6.1.1 地下?lián)Q熱器孔群和抽灌水井群排列
        6.1.2 地下?lián)Q熱器孔群和抽灌水井群負(fù)荷調(diào)配
    6.2 模型構(gòu)建及計(jì)算方法
    6.3 換熱器孔群與抽灌水井群布控特性分析
        6.3.1 復(fù)合源不同布控模式抽水溫度
        6.3.2 復(fù)合源不同布控模式地下溫度場(chǎng)的分布
        6.3.3 復(fù)合源不同布控模式能效比
    6.4 換熱器孔群和抽灌水井源群負(fù)荷調(diào)配特性分析
        6.4.1 不同負(fù)荷調(diào)配模式抽水溫度
        6.4.2 不同負(fù)荷調(diào)配模式地下溫度場(chǎng)的分布
        6.4.3 不同負(fù)荷調(diào)配模式能效比
    6.5 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)和展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介與在學(xué)期間所取得的研究成果
后記與致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]地下水源熱泵多周期運(yùn)行特性模擬研究[J]. 張淑秘.  制冷技術(shù). 2014(02)
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[4]地下水源熱泵不同布井模式下地下溫度場(chǎng)變化模擬分析[J]. 張淑秘,高青.  水電能源科學(xué). 2013(08)
[5]長(zhǎng)春地區(qū)淺層地?zé)崮芾脳l件分析[J]. 馬金濤,鮑新華,曹劍鋒,李書光,趙繼昌.  現(xiàn)代地質(zhì). 2013(02)
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[8]地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)測(cè)以及能效分析[J]. 雷飛,胡平放,黃素逸,孫啟明.  流體機(jī)械. 2012(02)
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博士論文
[1]單井循環(huán)地下?lián)Q熱系統(tǒng)地下水流動(dòng)及其傳熱特性研究[D]. 宋偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]抽灌井群地下水運(yùn)移能量傳輸及其傳熱研究[D]. 周學(xué)志.吉林大學(xué) 2013
[3]地能利用熱泵系統(tǒng)能量多樣化機(jī)制及其效能[D]. 齊子姝.吉林大學(xué) 2012
[4]土壤源熱泵垂直地埋管換熱器傳熱特性研究[D]. 於仲義.華中科技大學(xué) 2008
[5]同井回灌地下水源熱泵源匯井運(yùn)行特性研究[D]. 倪龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]地下水源熱泵熱源井的水泵節(jié)能優(yōu)化分析[D]. 李程瑤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]嚴(yán)寒地區(qū)土壤源熱泵系統(tǒng)供暖長(zhǎng)期運(yùn)行性能特性研究[D]. 王輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]基于土壤源熱泵系統(tǒng)地下埋管換熱器的仿真工具研究[D]. 暢振.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[4]地下含水層蓄能特性模擬實(shí)驗(yàn)研究[D]. 朱天奎.吉林大學(xué) 2013
[5]地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化控制研究[D]. 李文濤.西安建筑科技大學(xué) 2013
[6]地下水源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[D]. 潘曉.西安建筑科技大學(xué) 2013
[7]對(duì)井抽灌水源熱泵地下承壓含水層儲(chǔ)能特性研究[D]. 劉詩(shī)堯.大連理工大學(xué) 2012
[8]沈陽城區(qū)地下水源熱泵適宜性評(píng)價(jià)及應(yīng)用模式研究[D]. 臧海洋.沈陽建筑大學(xué) 2011
[9]地下水源熱泵工程應(yīng)用研究及經(jīng)濟(jì)分析[D]. 蔣丹鳳.華東交通大學(xué) 2011
[10]蘭州地區(qū)太陽能—地下水源熱泵系統(tǒng)的數(shù)值模擬與節(jié)能分析[D]. 縱玉金.蘭州理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3648922