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为了确定渗流对竖直地埋管换热器换热性能的影响,基于多孔介质传热理论与Darcy定律,利用多物理场耦合软件COMSOL建立了三维热渗耦合模型,模拟了有无渗流条件下竖直地埋管换热器周围土壤温度场的变化。结果表明,地下水渗流有助于竖直地埋管换热器换热,且渗流速度越大,竖直地埋管换热器换热效果越明显;平行于渗流方向处温度场偏向下游,垂直于渗流方向处温度场始终保持对称分布,渗流速度由0m/s增大到1.0×10-5 m/s时,对应热作用半径由0.42m减小到0.32m。 相似文献
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为确定地下水渗流对埋地换热器的影响,建立了考虑地下水渗流的三维有限长线热源模型,综合虚拟热源法、移动热源法和格林函数法得出了有渗流时半无限大介质中有限长线热源产生的非稳态温度响应的表达式。通过matlab编程模拟温度场,分析了单个钻孔周围土壤过余温度场。模拟结果发现:地下水渗流引起水平面上温度场的变形,当量渗流速度在10-6量级时,能有效缓解热堆积;沿钻孔不同深度处的土壤过余温度不同,在钻孔中部过余温度达到最大。该文中的三维模型可用来研究不同地区、不同土壤分层构造和分层地下水流速等复杂问题,从而更准确地预测分析实际工程运行后的地下温度场变化,具有重要意义,为进一步研究考虑土壤分层和地下水分层流动下地埋管周围温度场奠定了基础。 相似文献
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渗流对地下埋管换热器传热管间距的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为确定地下水渗流对土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统中竖直地下管群换热器管间距的影响,本文基于热渗耦合作用下的数学模型,采用整体求解方法模拟了冬、夏季工况下管内流体、地下埋管换热器及周围土壤的温度场,分析了地下水渗流对其传热过程的影响。结果表明在冬夏工况下管间距宜不同,地下水运动对温度场的影响明显,而且地下水流速越高影响越大。 相似文献
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为研究不同工况砾砂回填条件下土壤源热泵地理管换热器周围温度场的变化规律,通过自主设计的可模拟地下水渗流的砂箱试验台,以砾砂为回填材料,测试了多种工况下地埋管换热器周围的温度场,并利用Surfer软件绘制等温线。结果表明,饱和无渗流条件下,温度场呈圆形对称分布,随着热负荷的增加,温度场达到稳定的时间延长;稳定后的温度变化量增加;温度变化明显区域的范围增大。饱和有渗流条件下,温度场沿渗流方向向下偏移,随着渗流速度的增加,温度场达到稳定的时间缩短;上游各点达到稳定后的温度变化量减小,温度变化明显区域的范围缩小;下游各点达到稳定后的温度变化量先增大后减小,温度变化明显区域的范围扩大。研究成果提供了一种温度场测试的新方法。 相似文献
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为确定地下水渗流对土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统中竖直地下管群换热器管间距的影响,本文基于热渗耦合作用下的数学模型,采用整体求解方法模拟了冬、夏季工况下管内流体、地下埋管换热器及周围土壤的温度场,分析了地下水渗流对其传热过程的影响.结果表明在冬夏工况下管间距宜不同,地下水运动对温度场的影响明显,而且地下水流速越高影响越大. 相似文献
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为了缓解埋管区域土壤的热量堆积问题,提出了埋管换热器按内中外、块状、间隔三种分区运行的策略,利用CFD软件建立了10×10的井群换热模型,对地源热泵系统在三种分区与不分区运行策略下运行十年进行数值模拟,分析不同分区运行策略对土壤温度分布和土壤热堆积特性的影响。模拟结果可知:不分区、内中外分区、块状分区、间隔分区四种运行策略下埋管区域的平均温度分别为25.23、23.31、23.06、23.28℃,最高温度分别为40.62、32.77、40.65、38.93℃;分区运行较不分区运行可以有效缓解热堆积作用,埋管区域整体温度较不分区运行时降低了2.00℃左右,内中外分区策略可以显著缓解埋管区域热堆积。 相似文献
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本文针对典型的垂直埋管土壤源热泵工况,建立U型埋管周围非稳态温度场的数理模型。并利用有限单元法进行求解。计算值与实测值相吻合。 相似文献
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An analytical solution of the transient temperature response in a semi‐infinite medium with a line source of finite length has been derived, which is a more appropriate model for boreholes in geothermal heat exchangers, especially for their long‐duration operation. The steady‐state temperature distribution has also been obtained as a limit of this solution. An erratic approach to this problem that appears in some handbooks and textbooks is indicated. Two representative steady‐state borehole wall temperatures, the middle point temperature and the integral mean temperature, are defined. Differences between them are compared, and concise expressions for both are presented for engineering applications. On this basis the influence of the annual imbalance between heating and cooling loads of the geothermal heat exchangers is discussed regarding their long‐term performance. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res, 31(7): 558–567, 2002; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/htj.10057 相似文献
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