地源热泵名义工况探讨

美国空调制冷学会对地源热泵机组规定了三个不同的名义工况，分别适用于水源热泵、地下水源热泵和土壤源热泵．我国目前还没有适用于地源热泵机组的标准．文章中根据不同的地下水温度和土壤温度对我国的地下水源热泵和土壤源热泵的运行工况进行了分析，并建议对不同类型的地源热泵应采用不同的名义工况，并且给出了具体的参考数值。     

竖直埋管地热换热器的稳态温度场分析

对竖直埋管在半无限大介质中的稳态传热模型进行了分析讨论。采用虚拟热源法有线性迭加原理给出了其解析解，并绘制了其相应的温度分布曲线图，指出了现行教科书中由于混淆淆绝热边界条件与等温边界条件而得出的关于该问题的错误结论。针对工程实际提出了孔壁中点温度和积分平均温度这两个地热换热器孔壁代表性温度的定义，给出了两者的适用于工程应用的简明计算公式，并对两者进行了比较。基于以上分析，进一步讨论了全年冷热负荷不平衡地热换热器长期性能的影响。     

无限长实心圆柱面热源传热模型的研究

实心圆柱面热源传热过程进行了合理的数学建模,对传热过程采用了有限差分法进行了模拟数值计算,得出温度场并与解析解模型的温度场相比较,确定其正确性.通过对温度场的分析,得到了实心圆柱面热源圆柱壁处的温度场分布.此模型对地源热泵系统的设计以及能量分析具有指导意义.     

蓄热体微纳米高辐射覆层对热风炉传热过程的影响

根据蓄热室内烟气与蓄热体的换热以及蓄热体的导热之间的能量平衡关系,建立了高炉热风炉蓄热室内部辐射与对流换热过程数学模型,并使用CFD软件对高炉热风炉蓄热室内部流动传热过程进行数值模拟.重点对石横特钢1080m3高炉3号热风炉(无覆层)和1号热风炉(有覆层)的烟气温度变化、热风温度变化、格子砖表面温度变化进行定量分析,并同现场热诊断结果进行比较.     

平板焊接热影响区的传热模型及其分析

在不同的假设条件下建立了描述大平板中长焊缝焊接问题的三个导热模型,即瞬时平面热源模型、熔池初始温度模型和移动热源模型,并对这些模型进行求解分析;其中,特别是导出了二维移动热源模型的解析解.在此基础上,给出了一维和二维模型计算的热影响区宽度随给定温升值变化的函数关系,并讨论了影响平板表面散热量相对大小的因素.结果表明,研究的大平板通过长焊缝的焊接问题中平板表面向周围环境的散热可以忽略不计.     

倾斜埋管地热换热器稳态温度场分析

对地热换热器中单个倾斜钻孔引起的稳态温度分布进行了分析.在有限长线热源和半无限大介质的假定下,采用虚拟热源法和线性叠加原理,首次导出了倾斜有限长线热源产生的三维稳态温度分布的解析解表达式,并揭示了各参数对该传热过程的影响规律.提出了稳态时地热换热器倾斜孔壁两个代表性温度的定义,并对两者进行了比较,进而给出了可供实际工程应用的简化计算式.     

地热换热器间歇运行工况分析

地源热泵应用推广的关键和难点是地热换热器的设计和运行模拟,大多数工程应用均采用简单而又实用的线热源模型。本文利用线热源解模拟出地热换热器周围土壤的温度响应,对于随时间变化的负荷或间歇负荷可以近似用一系列的矩形脉冲热（或冷）负荷来代替。因此,采用了迭加原理来分析计算随时间变化的 间歇 负荷引起的温度响应。通过模拟计算发现,在计算流体的最大温升值时,可以把间歇工作的周期性脉冲热流简化为一个持续作用的平均 热负荷和一个脉冲负荷的和。这为地 热换热器的设计计算提供了一种简单实用的方法。通过编程模拟还证明,对于地热换热器来说,冷热负荷平衡的工况是最理想的工况,长期运行不会引起地层中热量（冷量）积累而使地热换热器性能退化。     

波纹膨胀节的轴向力及其导向支座设计

波纹膨胀节是用于补偿管道的热膨胀及各种位移的新型补偿元件。本文结合轴向型膨胀节设计中遇到的问题,讨论了它的轴向力,并由此对美国标准推荐的确定导向支座间距的公式提出了修正意见。     

闭环地源热泵系统建模

目前国内对地源热泵的研究多集中在地热换热器的传热模型理论研究方面,而对地源热泵系统整体性能的研究则局限于实验测试,因此迫切需要建立一个地源热泵的系统模型来进行系统的优化设计和系统性能预测.采用理论解析方法建立了竖直U型埋管地热换热器的准三维模型,该模型考虑了两支管间的热短路问题,比现有模型更接近于实际工程.采用确定性模型法建立了热泵机组的模型,然后通过能量和质量守衡方程式建立了系统动态耦合模型.利用该模型即可预测在不同的地热换热器配置情况下,地源热泵系统的各项性能.试验表明,该系统模型预测结果与实测值吻合的较好.