无渗流条件下U形地埋管换热器能效特性研究

选取无穷远边界值,利用三维数值模型对无渗流条件下地埋管换热器传热过程进行动态模拟,研究了地埋管换热器能效系数的主要影响因素.结果表明,增大岩土体导热能力和埋设深度及适当减小管内流速能够提高地埋管换热器的能效系数,而加大支管间距仅能在较短换热时间内提升地埋管的换热能效;采用间歇运行模式,特别是小周期循环和较长时间温度恢复期,有利于提高地埋管换热器的能效系数;岩土体初始温度和地埋管进口温度的变化并不影响地埋管换热器的能效系数.     

变温入流条件下的U形地埋管换热能效

针对变温入流工况下地埋管换热能效系数的变化特征,将其表示为最大埋管换热温差比φ与热泵机组出口水温差比σ的乘积,利用基于多极理论的U形地埋管三维传热模型,模拟分析了建筑负荷、埋管流量、主机性能对地埋管换热能效的影响规律,为优化地埋管地源热泵系统的设计提供技术支持。     

竖直U形地埋管换热器传热特性实验研究

竖直U形地埋管换热器进水温度一定的条件下,进出水温差不仅反映地埋管换热器的换热能力,还影响着地源热泵的运行效率,引入地埋管换热器能效系数反映此影响特性。实验研究了地埋管换热器进水温度、流量、地埋管埋深对地埋管换热器传热特性的影响。提高地埋管换热器的进水温度、降低流量、增大地埋管埋深可以有效增大能效系数。受地质条件与经济性等制约．地埋管换热器进水温度、埋深不能无限制增大,流量不能无限制减小,应根据实际情况进行优化分析：     

均摊恒定热流法对埋地管群土壤温度场的分析

结合工程实例,在对长期运行、有热堆积问题的埋地管群换热器进行数值分析的过程中,提出处理埋地管群壁面边界条件的新方法——均摊恒定热流法,并用此方法分析了热堆积问题下土壤温度场的变化,验证这种方法的合理性。分析了热堆积问题对埋地管群换热器运行带来的恶劣影响,并用均摊恒定热流法分析增设室外冷却塔的可行性。     

地埋管群换热冷热负荷比和布置形式的影响

给出竖直地埋管群换热的简化假设及传热模型。以钻孔之间的间距为5 m,埋管深度为100 m,25 m×25 m方形地埋管群布置为例,从第1年夏季开始运行,运行10 a后夏季结束,夏季和冬季分别运行90 d,运行期间机组每天运行24 h,分别模拟冬季单位长度换热量为30 W/m、夏季单位长度换热量为50 W/m时,冷热负荷比分别为1. 5∶1、2. 0∶1、2. 5∶1时,以及不同的管群布置形式(不同的体形系数)条件下,地下温度场的变化。冬季单位长度换热量为30 W/m,夏季单位长度换热量为50 W/m时,地埋管群区域最高温度超过35℃,平均温度约为24℃左右,钻孔处的平均温度约为38℃,高于标准空调工况的冷却水温度范围,影响换热。随着冷热负荷比的增大,地埋管群区域热量累积越多,负荷热不平衡性表现越明显,越不利于地埋管换热。4种布置形式中,体形系数越小,地埋管群区域的温度升高速度和幅度越大,地下热量堆积越严重。     

地源热泵及其相关问题讨论

概述了地源热泵的发展背景,通过与传统空调系统进行比较从一次能源利用率、供暖成本、能效比、污染物排放量4个方而分析了地源热泵的优越性,详细阐述了地源热泵的性能系数受土壤、岩土、原始地温、日照强度、回填材料、埋管形式、循环流量、管间距、管材等因素的影响,提出了地源热泵在发展过程中应注意土壤、回填材料热物性、热短路等问题的研究,探讨加快地源热泵发展的有效措施如收集地源热泵设计的相关资料、研究热泵空调系统的配套设施、选择适当的管间距、系统间隔运行、管群之间交叉运行或增设辅助设备等。     

地埋管群全年蓄热取热同步模式下岩土传热特性

结合内蒙古包头地区的地域特性,基于有限体积法,在实验验证的基础上,数值仿真研究了全年地埋管管群蓄热取热同步模式下的岩土传热特性,分析了蓄热取热同步过程中的蓄热地埋管流体温度、取热地埋管流体温度、岩土结构以及地埋管管群排列方式等因素对岩土温度场的影响规律。研究结果发现:地埋管群全年蓄热取热同步模式可使岩土温度得到快速恢复,进而可缓解岩土热失衡问题;取热流体温度不变的情况下,取热地埋管周围岩土温度随蓄热地埋管流体进口温度的增加而增加;岩土热扩散系数越大,取热地埋管与蓄热地埋管周围岩土温度分布越均匀越不易出现岩土热堆积现象;取热地埋管与蓄热地埋管叉排列时岩土温度分布较顺排列时均匀。     

地埋管换热器设计参数对系统能效影响及优化分析

以典型办公建筑全年动态负荷为依据,对严寒地区土壤源热泵系统地埋管换热器设计参数对系统能效的影响进行研究。研究结果表明,增大地埋管换热器间距有利于提高系统运行可靠性,在换热能力不变的前提下增大地埋管换热器埋深,有利于土壤温度稳定,降低对土壤的热干扰。     

地埋管地源热泵中长期数值模拟的土壤内热源法

在分析常规地埋管地源热泵中长期数值模拟方法——管群换热模拟法的基础上,提出了新的模拟方法——土壤内热源法.模拟结果表明,在内热源法网格数仅为管群换热模拟法网格数1/8的情况下,两者在中长期运行工况下的土壤温度场变化及埋管区域年温升变化基本相同,采用内热源法可以大大简化计算过程,缩短计算时间.     

竖直U型地埋管群传热特性模拟

为了探究不同因素对竖直U型地埋管管群传热特性的影响,以竖直U型地埋管周围土壤为研究对象,建立三维非稳态传热物理数学模型。在试验验证和单井的研究基础上,以1a为研究周期,分析了地埋管管群排列方式、热泵蓄取功率比以及土壤类型对竖直U型地埋管管群周围土壤温度场分布的影响。研究表明:钻井间距一定时,地埋管排列方式对地埋管管群周围土壤温度场分布的影响很小;在热泵运行时间一定时,土壤热扩散系数越大,钻井间土壤温度重叠区域越大;土壤导热系数越大,土壤温度波动幅度越小;蓄取功率比越小,土壤热失衡越严重;对于冬季热负荷较大的地区,可以适当地提高热泵蓄取功率比。所建模型得出的土壤温度值与试验值吻合度较好,其最大误差为14.2%。     

炼油装置中钢筋混凝土独立式管架的设计

介绍了管架的功能及其与管线的关系，探讨了管线之间的牵制作用及牵制系数的确定，对管架的内力、计算假定以及内力计算进行了分析，并提出炼油装置中钢筋混凝土独立式管架的设计体会和建议。     

波纹管换热器表面传热系数的遗传算法分离确定

讨论了波纹管换热器传热系数的测定，提出了采用遗传算法将对流表面传热系数从传热系数中分离出来的方法。     

热管换热器在空调系统应用中的节能经济性分析

简要介绍了热管换热器的特点,通过对热管换热器与其他换热器的对比分析,明确了热管换热器在空调热回收领域的优势,并结合工程实例,以实际数据证明了热管换热器在空调节能方面的经济性。     

冻结器传热的冷源相似准则

为解决冻结法模型试验中冻结管作为冷源的相似转换问题,将管内流动盐水和管壁的换热过程按对流边界条件处理,根据相似模拟理论推导出原型和模型之间的相似判据。理论分析结果表明:要满足冻结器原型与模型传热过程的相似性,模型中对流换热系数相似比与几何相似比的乘积应等于冻土的导热系数相似比。试验测试-30℃盐水(雷诺数为533~2 143)强迫对流换热的特征关联式系数。相似模型试验结果表明:当冻结管内盐水为层流状态时,在进行冻结法相似模型试验时除了要对盐水的温度进行设定外,还应按照冷源相似准则对模型冻结器中盐水的流量进行设定。如果盐水流量高于(或低于)该设定值,则模型的温度场将产生偏差。     

基于RBF神经网络的换热管污垢热阻预测

建立了换热管污垢热阻监测实验系统,采用偏相关系数方法,筛选出与换热管污垢热阻形成关系密切的因素.采用RBF神经网络法,对换热管污垢热阻的变化趋势进行了预测,预测值与实验得到的实测值基本吻合,误差小.     

空调系统用热管热回收装置的设计与开发

不同使用条件需要不同结构的热管热回收装置,为了设计开发出适用于空调系统使用的高效热管热回收装置,针对热管热回收装置的工作原理、特点、种类、结构形式、材料、工质等内容进行分析,并从技术、经济出发,采用了铜制热管、铝制翅片、正三角形错排、整体平板翅片换热器技术,制造加工出空调系统用高效、倾斜、重力热管热回收装置,并进行了加压检漏试验。     

塑料管材供水管网水力计算方法的探讨

根据塑料供水管网的水流特点及其水头损失计算公式 ,确定了塑料供水管网将沿线流量折算成节点流量的折算系数的取值 ,采用有限元法分析塑料管材供水管网的水力平衡计算数学模型 ,由各个管段的单元矩阵方程集合为供水管网的整体矩阵方程 ,通过引入节点水压边界条件并迭代求解管网整体矩阵方程—对称正定线性方程组 ,得出各项水力要素 .给出了计算程序框图 ,编写了通用电算程序 ,经实例计算表明 ,该方法能够快捷准确地完成塑料供水管网的水力平衡计算 ,满足设计计算要求 .     

套管式地埋管换热器换热性能实验研究

以深度为60 m的镀锌钢管套管式地埋管换热器地源热泵系统和热电阻测温系统为实验平台,对土壤温度、套管式地埋管换热器换热性能及换热器对周围土壤的热影响进行了实验研究。研究表明,南宁市地下5~60 m的土壤温度为23.2~23.7℃;Φ80和Φ65套管式地埋管换热器的合理流量分别为1 500 L/h和1 200 L/h,对应的单位井深换热量分别为107.5W/m和81.4 W/m;不同内管导热系数对套管式地埋管换热器换热性能的影响很小;内进外出流动模式换热器的换热性能优于外进内出模式;间歇运行有利于土壤温度的恢复。     

热管在多联机卧式暗装室内机中节能应用探讨

以某品牌多联机三个型号卧式暗装室内机为例,将热管技术应用于多联机卧式暗装室内机,计算不同室内设计温度条件换热量,研究结果表明,与传统多联机室内机相比较,其冷量节能率可达20．94％～33．73％,同时在无需电加热或蒸汽动力设备的条件下提高室内送风温度,达到节约能源消耗的同时满足室内人体热舒适的要求。