基于目标函数法基坑井群降水的井距优化设计

目的 为了发挥井群干扰在基坑井点降水中的效果,取得合理井距,避免均匀布井降水效果不佳,减小降水对周围影响.方法 在各个控制点水位降深达到设计降深的条件下,以各个控制点水位降深的最大值最小化为目标函数,运用MATLAB软件优化工具箱最大最小化进行优化求解,将优化结果与均匀布井进行对比分析.结果 均匀布井控制点水位降深最大值与最小值之差为2.38 m,优化后为0.88 m,相比降低63.02％.结论 该模型对基坑降水井群进行优化布置是可行的;在控制控制点水位降深方面,优化后的布置井距较均匀布井更加合理.     

土壤源热泵井间距及布置形式对井群温度场的影响

通过建立地源热泵叉/顺排模拟计算模型,研究井间距及布置形式对地源热泵井群温度场的影响.研究表明,井间距对土壤温度场的影响较大;在井间距一定时,叉排等间距布置时能够有效节约占地面积,而对井群土壤温度场的影响与顺排相比则相对较小.     

含水层构造对抽灌水温变特性的影响

针对不同含水层构造抽灌井群地下温度场的演化规律进行实验研究,分析相同井群抽灌量和几何参数条件下,不同含水层介质的热湿运移规律及热交互影响。研究表明:含水层岩性的变化对井场热贯通时间的影响较大,对后期的热交互影响相对略小。粒块体结构较大的砂砾含水层,其井场热贯通时间明显缩短。含水层介质的分布状态对热交互影响较大,对热贯通时间的影响有大有小。对于均匀分布含水介质,各井抽灌量应尽量均匀分配,推迟热贯通发生和减弱热交互影响。对于非均匀分布含水介质,采用各井配置流量调整,可改善热湿均衡性,避免非均匀含水介质的不利影响。     

地源热泵地埋管多层岩土温度场的数值分析

将地埋管周围同物性岩土分层,模拟地源热泵地埋管夏季制冷条件下各岩土层非稳态传热过程;与一般传热模型模拟结果对比,分析钻孔外岩土区域温度场热作用特性.利用多层岩土传热模型,研究了距钻孔一定距离处岩土温度场分布随运行时间的变化规律,以及进口流体速度、土壤热物参数对地埋管周围岩土温度场分布的影响.计算结果可为地源热泵地埋管换热器的动态模拟、优化设计提供参考.     

岩土温度场对垂直地埋管换热影响的数值分析

模拟夏季制冷条件下地源热泵地埋管周围岩土层非稳态传热过程,分析了钻孔外岩土区域温度场热作用特性及影响因素.利用多层岩土传热模型,研究距钻孔一定距离处岩土温度场分布随运行时间的变化规律,分析钻孔内回填土导热系数对换热器传热性能及周围岩土温度场的影响.模拟结果可为地源热泵地埋管换热器的动态模拟及设计提供参考.     

关于开发利用中深层地热取热不取水技术的思考

本次研究主要以中深层地埋管换热系统、异井抽灌换热系统和同井抽灌换热系统为基础,提出中深层地埋管"d"型井换热系统、异井抽灌换热系统双层热储开发模式和同井抽灌换热系统双层热储开发模式,并对三种换热系统的经济可行性进行对比分析.结果表明:异井抽灌系统经济性最好,同井抽灌系统次之,中深层地埋管换热系统最差;取热不取水系统不同...     

高流速放空洞阶梯消能特性数值模拟

综合考虑阶梯布置型式、长度,利用3D紊流数值模拟方法,采用VOF方法跟踪自由水面,结合卡基娃放空洞工程的水力学模型试验,对放空洞泄槽段中布置不同型式和长度的阶梯方案,进行了数值模拟研究.研究结果表明,合理的阶梯型式和布设长度,可以改善水流流态,改善沿程的水流压力,显著降低阶梯下游水流流速,消能率随着阶梯布设长度的增加呈非线性增加,采用变长度和变坡型式的阶梯能更快地提高阶梯消能的效果.     

动态负荷下地源热泵供暖的经济性分析

以实际地源热泵工程为例,运用清华大学 Dest软件对建筑供暖季的逐时热负荷进行模拟,并进行设备的选择以及初投资计算.根据该逐时热负荷确定每小时启动的设备及台数,计算出每小时的运行费用,然后将逐时运行费用累加即得全年冬季的总运行费用.并将常规燃气锅炉供暖与地源热泵供暖进行技术经济分析,运用费用年值指标对两种方案进行比较.结果表明在本工程中地源热泵供暖方案比常规燃气锅炉方案更经济合理,在冬季供暖中具有明显的技术经济优势.     

特低渗透油藏压裂水平井和直井联合井网形式研究

针对特低渗透油藏特点,以某实际油藏为基础,进行了合理压裂水平井直井联合井网形式研究;运用典型地质模型和数值模拟方法,采用局部网格非均匀加密和等连通系数法对裂缝网格进行了处理;综合对比分析了压裂直井注水-压裂水平井采油、压裂水平井注水-压裂直井采油、水平井注水-压裂水平井采油、直井注水-水平井采油、直井注水-直井采油、压裂直井注水-压裂直井采油等6种井网在不同井距排距的开发效果,优选合理井网形式.研究结果表明,该特低渗透油藏开发合理井距排距为200m×160m,应用压裂直井注水-压裂水平井采油井网可以取得较好的开发效果.     

严寒地区高速公路建筑空气-土壤源热泵系统节能性运行策略研究

针对严寒地区地源热泵系统供暖出现土壤热不平衡问题,研究提出使用空气-土壤复合式地源热泵系统,以期减小土壤热不平衡性.文中基于TRNSYS软件对某高速公路服务区建筑空气-土壤源热泵系统节能性开展案例研究,通过对建筑全年逐时负荷的动态仿真模拟和分析,从节能性角度对比空气-土壤源热泵系统在6种负荷分担比例运行策略下的能效差异...     

Simulation of embedded heat exchangers of solar aided ground source heat pump system

Aimed at unbalance of soil temperature field of ground source heat pump system, solar aided energy storage system was established. In solar assisted ground-source heat pump (SAGSHP) system with soil storage, solar energy collected in three seasons was stored in the soil by vertical U type soil exchangers. The heat abstracted by the ground-source heat pump and collected by the solar collector was employed to heating. Some of the soil heat exchangers were used to store solar energy in the soil so as to be used in next winter after this heating period; and the others were used to extract cooling energy directly in the soil by circulation pump for air conditioning in summer. After that solar energy began to be stored in the soil and ended before heating period. Three dimensional dynamic numerical simulations were built for soil and soil heat exchanger through finite element method. Simulation was done in different strata month by month. Variation and restoration of soil temperature were studied. Economy and reliability of long term SAGSHP system were revealed. It can be seen that soil temperature is about 3 ℃ higher than the original one after one year’s running. It is beneficial for the system to operate for long period.     

土壤源热泵空调系统的性能模拟分析

以上海某小型办公楼为例,用DEST模拟出了该建筑全年累计冷热负荷和逐时冷热负荷的需求,采用集中参数的方法建立能耗模拟模型,分别模拟出空气源热泵和土壤源热泵空调系统的能效。反映出一定条件下热泵空调系统能效随系统负荷变化等条件改变的变化趋势,得出土壤源热泵空调系统较空气源热泵系统具有系统性能系数（COP）高、运行稳定、受外部气候条件干扰小的结论。     

长春地区土壤源热泵的节能与经济技术性分析

在能源和环保成为影响和制约人类生存、发展的背景下,介绍了土壤源热泵的工作原理,结合工程实例,分析了土壤源热泵系统的节能、经济性及技术性,给出我国严寒地区土壤源热泵大规模开发及工程应用的可行性建议.     

地源热泵地板辐射供暖系统

开发新能源和节能是寻找能源出路的两大途径,地源热泵系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景.地源热泵低温地板辐射供暖系统是将地源热泵和地板供暖结合在一起的新兴采暖方式.介绍了地源热泵低温地板辐射供暖系统的工作原理和构成,并以青岛地区为例,设计了土壤换热器、地板换热盘管等设备,探讨了系统设计的方法.     

地下水源热泵含水层水头分布及温度场的模拟分析

为使地下含水层能量更好为实际工程所用,进一步保护地下水空间,通过对地下水源热泵系统地下含水层中渗流场的分析,建立一抽一灌(对井抽灌)系统和一抽两灌系统地下水渗流数值模型,应用数值模拟方法对地下含水层渗流场水头分布及温度场进行模拟分析。结果表明:在相同的运行周期内,一抽两灌系统温度场的影响半径相对较小,并且抽灌井周围的等水头线分布较疏,水头变化缓慢,更利于地下水的回灌。尽量使回水井远离取水井,可以有效避免热贯通现象的发生。     

寒区土壤源热泵带相变温度场数值模拟

根据传热学、渗流理论提出了寒区带相变问题土壤源热泵的数学模型及其控制方程,利用有限单元法对大庆油田某土壤源热泵冬季供暖工况下的传热问题进行了数值模拟和分析。通过与不考虑土壤冻结情况的结果对比,表明在热泵运行初期,由于冰水相变潜热的影响,土壤冻结锋面相对移动慢,土壤降低温度幅度小。随着冻结时间的增加,土壤温度分布逐渐稳定。土壤冻结时产生的相变潜热会影响土壤的传热效果。     

某工程土壤源热泵新风系统设计及应用

介绍了土壤源热泵空调系统的工作原理、优缺点.并通过工程实例,阐明了系统的设计方法.通过与常规空调方案的比较,对其能效和经济性进行了分析,得出土壤源热泵空调系统增加的初投资可在较短年限内回收,是一种高效节能环保的绿色空调系统.     

抽灌同井季节性储能分析

为了探究抽灌同井季节性储能的可能性和潜力,采用经过现场试验验证过的数学模型对抽灌同井常年运行工况进行了数值模拟,并以抽回水温度为基础建立了季节性储能的定量分析模型.结果表明,由于热贯通的存在,前一个运行周期会对后面运行周期的抽水温度产生重大的影响,证实抽灌同井出现了明显的季节性储能现象.当负荷基本平衡时,逐年的抽水平均温度和储能比基本保持不变.对于北京地区夏冬运行模式,此时季节性储能提供了约73%的低位热量和24%的热汇.而当累积负荷不平衡时,热源井的抽水温度出现明显升高或降低,严重时使热源井失效.     

可再生能源采暖系统的能耗分析

我国可再生能源资源潜力大,在未来的建筑采暖能源供应中可以形成举足轻重的地位;笔者以长春地区某建筑为依据,对太阳能采暖系统、地源热泵系统,以及常规能源系统（燃气锅炉）的热源部分进行了详细的能耗分析和比较,得出严寒地区冬季采暖选用地源热泵采暖系统节能效果显著的结论．为长春市及严寒地区利用可再生能源供暖提供可靠的节能性数据．     

我国地源热泵的发展现状及国外热泵推广策略

以环保和科学配置能源为目的,介绍了我国地源热泵的研究发展情况,并结合国内典型工程实例,总结了目前我国地源热泵的应用情况。为了保证地源热泵系统在我国能够健康快速发展,还介绍了国外一些国家促进热泵应用的发展策略,在此基础上,对促进我国的热泵发展提出了几点建议。