中深层U型埋管换热器数值传热模型精准度影响因素研究

为研究中深层U型对接井地埋管换热器与其周围岩土体传热过程的数值计算模型准确性，文章以实验项目地层与地温特征作为背景，建立了数值传热模型，基于有限差分法将控制方程进行离散求解，并用商用软件对模型进行了验证。定量分析了控制方程的坐标变化系数、数值计算的空间步长、时间步长、径向边界位置以及模拟运行时长等模拟条件变化对模拟结果的影响，为模型研究和工程计算提供了基础数据参考；定量地计算了U型对接井中拐点位置热干扰对换热器出口循环水温度的影响；对用于数值计算的几何模型进行了研究，建立了5种不同的几何模型，其数值计算结果中换热器取热量最大相差54 kW，最小相差0.75 kW，最大偏差超过5%。