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针对双螺旋或多螺旋换热器的非稳态传热问题,提出一种获得换热器水箱温度分布的解析解模型。该模型将水箱传热问题简化为基于线圈模型的有限大空间内的二维绝热边界传热问题。采用虚拟热源法和热源温度场叠加法,推导出有限长线圈热源在有限大绝热空间内进行非稳态导热的水箱温度场解析解表达通式。以直热式空气源热泵热水器为例,在不同环境温度条件下,对蓄热水箱的非稳态温度场进行实验测量,实验结果与理论解析解模型获得的计算结果一致,从而验证解析解模型的可靠性和准确性。该文提出的螺旋换热器水箱导热解析解模型为研究该问题提供一种快捷而有效的分析方法。 相似文献
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以埋设在均匀渗流介质中的螺旋埋管为研究对象,结合地源热泵工程应用背景,将地下螺旋埋管简化为连续的螺旋线热源,通过移动线热源理论与格林函数法,建立二维和三维非稳态的导热与对流联合作用的渗流传热问题的传热模型;求得无限长及有限长螺旋热源形态下渗流问题的温度响应的解析解。通过与纯导热模型的对比可知,地下水渗流会在一定程度上影响地下温度场的分布及传热达到稳态所需的时间。指出渗流速度是体现地下水流动对换热过程影响程度的重要参数,且渗流对整个螺旋管群的换热影响也被分析讨论。 相似文献
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对地热换热器竖直埋管的非稳态传热模型进行了分析讨论。采用虚拟热源和格林函数法给出了半无限大介质中有限长线热源产生的非稳态温度场的解析解表达式。与稳态温度场的解进行比较,讨论了温度场达到名义上的“稳态”所需的时间,同时对于达到稳态时的温度场也进行了分析,指出了现行教科书中关于该问题的错误,提出了稳态时两个地热换热器孔壁代表性温度的定义,并对两者进行了比较,进而给出了可供工程应用的简化计算公式,并对两者进行了比较,进而给出了可供工程应用的简化计算公式。基于以上分析,进一步讨论了全年冷热负荷不平衡对地热换热器长期性能的影响。 相似文献
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建立了垂直埋管地源热泵地热换热器的传热模型,采用有限差分法建立了垂直U型埋管换热器瞬态传热模型的解析解;并且在不同的工况下进行实验测试,与模拟结果进行了对比,结果表明模拟与实验能较好地吻合,从而使模型的正确性得到了验证。可为地源热泵的设计和运行提供理论指导。 相似文献
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地源热泵系统施工技术 总被引:5,自引:0,他引:5
推广地源热泵技术对建筑供热和空调系统的节能有重要意义,经济合理地设置地热换热器是应用地源热泵技术的关键。重点介绍了竖直埋管地热换热器施工技术,特别对地热换热器的钻孔、下管和回填的技术要点和设备进行了详细阐述。 相似文献
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介绍了土壤源热泵竖直埋管换热器钻孔外的传统的无限长线热源模型,无限长圆柱模型,有限长线热源模型以及改进后的热湿传递的线热源模型,变热流的线热源模型,土壤分层的线热源模型。分析了各种模型之间的联系、区别以及优缺点。提出了完善土壤源热泵竖直埋管换热器钻孔外传热模型需进一步研究的内容。 相似文献
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基于多极理论的U型地埋管轴向流动传热模型研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以钻井肇为界将U型地埋管的传热区域分为钻井内外两部分,分别采用稳态与瞬态传热分析,两区域模型问通过钻井壁温度结合起来,以构成完整的埋管传热模型.钻井内部采用多极理论传热模型求解,对于钻井外部,采用恒热流柱热源模型来求解钻孔瞬时壁温.在考虑地埋管换热器中循环介质流动情况下,基于热阻网络平衡原理并建屯地埋管传热模型,以实测的埋管进口温度与流速作为模型的输入量,用地埋管实测与计算的出口温度值为比较对象,验证多极理论U型地埋管轴向流动传热模型用于分析土壤源热泵系统的有效性. 相似文献
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基于线热源理论的垂直U型埋管换热器传热模型的研究 总被引:15,自引:0,他引:15
基于经典常热流线热源理论,通过引入叠加原理、阶跃负荷及孔洞热阻思想将其发展为能够适用于变热流埋管换热与地源热泵系统模拟的变热流线热源模型,并与改进的经实验与理论验证的圆柱源理论模型进行了比较与分析。结果表明:所发展的变热流线热源模型能够有效地模拟地下埋管的换热过程,可作为地下垂直U埋管换热过程的计算模型,为地源热泵地下埋管换热器的设计计算及地源热泵系统的模拟提供了一种新的简单而又实用的计算方法。 相似文献
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总结了以往地热换热器孔外的理论传热模型,并将其归为两大类:有限长热源模型和无限长热源模型。在简要对其进行介绍和总结之后,进一步比较了他们之间的差别和联系。指出无限长模型不能适用于地热换热器长时间的传热分析,只能用来分析短时间内非稳态的传热分析。而有限长的传热模型由于考虑了地面作为传热边界对地下传热过程的影响,能够用来分析长时间的传热分析。 相似文献
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