化石燃料的大量消耗給當(dāng)今環(huán)境造成了很大污染,作為可再生能源之一,淺層地?zé)崮芤虼说玫搅藦V泛的應(yīng)用。地源熱泵作為一種有效的技術(shù)手段,在淺層地?zé)崮芾梅矫姘缪葜匾慕巧�。其�?地埋管換熱器傳熱性能的好壞直接決定了地源熱泵運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。目前針對地埋管換熱器的研究大多集中于U型地埋管換熱器。相比之下,豎直套管式地埋管換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、充分利用鉆孔資源以及換熱量大等優(yōu)勢,而正得到逐漸的認(rèn)識和應(yīng)用。但目前針對豎直套管式地埋管換熱器傳熱性能的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究相對較少。為此,本文搭建了砂箱實(shí)驗(yàn)臺以及建立了三維豎直套管式地埋管數(shù)理模型,通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種方法研究了豎直套管式地埋管換熱器及其周圍土壤的非穩(wěn)態(tài)傳熱特性,以期望為豎直套管式地埋管換熱器的應(yīng)用和認(rèn)知提供理論依據(jù)和具體指導(dǎo)。本文首先搭建了豎直套管式地埋管傳熱特性砂箱實(shí)驗(yàn)臺,實(shí)驗(yàn)研究了豎直套管式地埋管非穩(wěn)態(tài)傳熱特性,分析了流體進(jìn)口水溫、進(jìn)口流量及蓄取熱運(yùn)行模式等因素對豎直套管式地埋管及其周圍土壤傳熱特性的影響,獲得了豎直套管式地埋管周圍土壤溫度、單位井深換熱量以及平均傳熱系數(shù)的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:在滿足地埋管材質(zhì)溫度變形范圍內(nèi)...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及現(xiàn)狀
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 豎直地埋管換熱器研究現(xiàn)狀
        1.1.3 地埋管換熱器傳熱模型研究
        1.1.4 研究現(xiàn)狀總結(jié)
    1.2 研究內(nèi)容
        1.2.1 主要研究內(nèi)容
        1.2.2 研究方法及技術(shù)路線
2 豎直套管式地埋管換熱器傳熱特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
    2.1 實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)的組成
        2.1.1 能量供給系統(tǒng)
        2.1.2 儲熱裝置
        2.1.3 豎直套管式地埋管
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)附屬裝置
        2.1.5 實(shí)驗(yàn)流程
    2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    2.3 本章小結(jié)
3 豎直套管式地埋管換熱器傳熱特性的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定
    3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
        3.2.1 蓄熱工況下豎直套管式地埋管換熱器傳熱特性研究
        3.2.2 取熱工況下豎直套管式地埋管換熱器傳熱特性研究
        3.2.3 蓄/取熱交替工況下豎直套管式地埋管換熱器傳熱特性研究
    3.3 本章小結(jié)
4 豎直套管式地埋管換熱器傳熱特性三維模型建立
    4.1 豎直套管式地埋管換熱器及周圍土壤傳熱特性模型的建立
        4.1.1 物理模型的建立
        4.1.2 數(shù)學(xué)模型的建立
    4.2 計(jì)算參數(shù)的設(shè)定
    4.3 計(jì)算步驟
    4.4 數(shù)理模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
5 豎直套管式地埋管換熱器傳熱特性的模擬研究
    5.1 不同影響因素的條件設(shè)定
    5.2 不同因素對豎直套管式地埋管換熱器單位井深換熱量的影響
    5.3 不同因素對豎直套管式地埋管換熱器能效系數(shù)的影響
    5.4 不同因素對豎直套管式地埋管換熱器熱短路現(xiàn)象的影響
    5.5 不同因素對豎直套管式地埋管換熱器周圍土壤溫度的影響
    5.6 滲流對豎直套管式地埋管換熱器傳熱特性的影響
        5.6.1 地下水滲流傳熱數(shù)學(xué)模型
        5.6.2 初始條件及邊界條件
        5.6.3 模擬數(shù)據(jù)分析
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3783882