渗流对竖直单U型地埋管换热器的影响分析

以四川省绵阳市某新能源改造项目为基础,对其进行热响应测试。建立与实际工况相同的三维分层换热模型,用试验数据与数值分析数据对比,验证模型的精度。分别研究渗流在水平方向与垂直方向下的渗流速度、入口速度、孔隙率及渗流方向对竖直单U型地埋管换热器换热性能的影响。     

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.     

U型地埋管换热器换热性能分析

为了探索U型地埋管换热器的换热规律,文章采用数值仿真模拟对二维U型地埋管换热器换热性能进行了分析,并模拟钻孔内、外换热过程。结果表明:钻孔内部瞬态换热模拟刚开始的少许时间内,温度变化仅发生在U型管附近,随着时间的增加,温度变化覆盖整个钻孔区域,U型管内水的温度与回填材料温度接近一致,系统趋于稳定;钻孔外部瞬态换热模拟之初,温度变化主要发生在钻孔内部,随着时间的推移,钻孔壁外温度逐渐降低,钻孔壁以内的温度逐渐增加,钻孔壁内、外温度接近一致,系统趋于稳定。     

U型地埋管换热器的模拟研究

针对垂直U型地埋管换热模拟时边界条件的设置问题,建立地埋管换热器二维模型,在二维模型的平台上,分别对当量模型土壤导热系数λ值为0.0108、0.022、0.0287等三种情况进行了模拟,达到验证当量模型能够有效代替实际传热模型这一目的。另外还建立了地埋管换热器三维模型并进行模拟验证。结果表明本文建立的地埋管换热器当量模型非常适合应用于长期连续运行系统的模拟计算。     

垂直U型埋管换热器全年试验分析及模拟

通过分析,建立了120 m深垂直U型埋管换热器及土壤温度场的数学模型,并就典型气候条件下换热器的换热性能及周围土壤温度场的变化情况进行了实测分析及数值模拟,为夏热冬冷地区地埋管换热器系统的设计、施工提供一定参考。     

渗流条件下地埋管换热器传热特性研究

基于有渗流工况下地埋管管群的有限长线热源模型,通过Matlab软件模拟计算了深度为50 m平面处的地下温度场,根据地下温度场的温度分布,分析了布管方式,运行年限,孔隙率对地埋管管群传热效果的影响。研究表明:在物性参数,地埋管布管区域及地埋管总数不变的情况下,将地埋管等间距布置在布管区域内最有利于地源热泵系统的运行。地埋管布管区域冷热量累积效应在初始阶段较为明显,随着运行年限的增加,冷热量累积将在某一时刻达到动态平衡,此后将不随时间的增加而继续累积。对于冬夏季冷热负荷不平衡地区,孔隙率越大的区域越有利于地源热泵系统的运行。     

垂直U型管式埋地换热器热阻分析

本文介绍了土壤源热泵垂直埋管式换热器的三种不同简易计算模型,引入不同的导热形状因子,并利用G函数来确定管井井壁的温度。通过地源热泵的设计软件分析了回填材料与管材的热物性、管井与U型管以及它们之间的几何特征对管井热阻的影响。     

竖直U形地埋管换热器优化设计

以地埋管地源热泵系统模型为基础,引入竖直U形地埋管换热器的DST模型,将钻孔深度、钻孔间距和钻孔数量作为热泵系统的设计优化变量,通过全寿命周期内的系统运行模拟,提出了确定热泵系统换热器组群最优组合形式的方法。为地埋管地源热泵系统的方案优选和运行策略的评估提供了必要的理论依据。     

合肥地区垂直U型埋管换热器实验分析及模拟

文章选取80m深垂直U型埋管换热器进行了理论分析,建立了埋管换热器以及周围土壤温度场的数学模型,实验分析了合肥地区夏季典型气候条件不同运行模式下地埋管换热器的换热性能及其周围土壤温度场的变化情况;最后对地埋管换热器长期运行工况进行了模拟,给地源热泵系统施工提供了一定的参考价值。     

地下水渗流条件下地埋管换热器的传热模型

提出了有限长线热源渗流传热模型,根据获得的解析解分析了地埋管换热器周围介质的温度响应。比较了有限长线热源和无限长线热源两种渗流模型,分析了地下水渗流速度及地埋管相关参数对热扩散的影响。研究表明,地下水渗流可改善地埋管换热器的换热性能,提高换热量,从而可降低系统的初投资。     

徐州地区U型地埋管换热器热响应测试

利用热响应测试原理,对徐州市某地源热泵工程的两个实验井进行了测试,获得了该区域土壤热物性及其取放热特性参数,并采用线热源理论对测试数据进行分析和计算,确认该区域土壤的导热系数较高,地层热传导条件优,保证了地下埋管的换热能力,适宜采用地源热泵,为类似工程提供应用借鉴。     

合肥地区U型地埋管换热器热响应测试

对合肥市某地源热泵工程进行热响应测试,通过试验井获取该地区岩土层地质成分、岩土的导热系数以及其它物性参数,进而测定岩土夏季工况排热能力和冬季工况取热能力,为类似工程提供应用借鉴。     

地源热泵U型竖直埋管换热器性能实验分析

利用已经搭建好的地源热泵实验系统对系统的U型竖直埋管换热器进行实验研究。分析了系统进入非稳态导热的"正规热状况阶段"的特性,对比了夏季连续运行工况下埋管间距为4 m时,单、双U型埋管换热器的换热性能及不同运行方式下埋管换热器的换热性能,探讨了冬、夏两季地源热泵系统的运行性能差异。     

地源热泵U型垂直埋管换热系统施工技术

以安阳市农畜产品检验农技推广中心空调工程为例,阐述了地源热泵U型垂直埋管换热系统的技术特点、工艺原理及质量控制措施。指出该技术具有保护地下水资源、运行情况良好、高效节能环保等优点,应用前景广阔。     

土壤源热泵垂直U型地埋管施工关键技术研究

通过对垂直U型地埋管换热器施工关键技术的跟踪与研究,着重探讨了施工中存在的问题,提出合理的解决措施与优化方案。分析了三种常用回填方式,为实际应用中回填方式的选择提供参考。提出了一种易于区分双U型支管通路的方法,提高了施工效率。设计了一种新型管卡,改善了回填堵塞问题。最大横截面尺寸相同条件下,验证了方形端头在下管速度方面优于圆形端头。     

垂直地埋管换热器热响应测试与分析

介绍了垂直埋管地下换热器的传热模型,并对常熟市某国际会议中心项目垂直地埋管换热系统利用恒温法进行了热响应测试和分析。通过整理和分析试验数据,获得了单孔的换热能力和地层的导热系数等参数,为地源热泵设计和施工提供了基础资料。     

土壤源热泵垂直U型地埋管换热的数值模拟

本文建立了垂直U型地埋管三维数值传热模型,采用FLUENT软件对其非稳态的流固耦合换热进行研究.在夏季工况下,模拟结果与实验相吻合.分析了回填材料导热系数、管内流速以及埋深对垂直U型地埋管换热的影响.计算结果表明,地埋管的单位埋深换热量与埋深成反比,而与流速和回填材料的导热系数成正比.     

地下水渗流作用下地埋管间歇散热特性

为了探求地下水渗流对地埋管换热器间歇运行性能所产生的影响,基于移动的有限长线热源理论模型解析解,利用MATLAB软件编程计算,分析渗流对单钻孔地埋管换热器的影响。同时对比分析了连续和间歇运行情况下其周围土壤的温度响应特征和过余温度场分布特点。研究表明:埋管周围土壤的温度变化是由热流密度、土壤本身的热物性和实际渗流速度耦合作用影响的,而在间歇运行下其因素影响更加明显。     

土壤冻结作用下地埋管换热器的传热特性

以哈尔滨的土壤质地为研究对象,基于相似理论自行搭建了地埋管换热器低温取热工况实验台,研究了不同土壤初始含水量、孔隙率对埋管侧土壤冻结范围、埋管自身换热性能及热泵机组COP的影响.研究结果表明:土壤初始含水量在0～40％范围内时,含水量越大,埋管侧土壤冻结范围越小,换热器换热性能越好,以含水量由0增大到10％最为明显;土...     

地埋管换热器添加防冻液对工程设计的影响

本文主要研究了添加防冻液对地埋管换热器的换热性能及流动阻力的影响,采用实验结合理论分析的方法,分析了不同浓度的乙二醇水溶液在不同埋管进水温度下的换热及阻力特性,给出了管道添加防冻液的流量和阻力修正系数,进而对地埋管低温工况下的工程设计提供参考。