地下水渗流对双U型地埋管换热器的模拟,本论文为免费优秀的关于地埋管论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
地埋管论文参考文献：
摘 要：为确定地下水渗流对双U型地下埋管换热器换热性能的影响,利用FLUENT软件建立实际尺寸的双U型埋管钻井换热模型和周围土壤多孔介质模型,分别对土壤中无地下水渗流和有地下水渗流且渗流速度为2×10-6m/s时对换热器换热量和地下土壤温度场影响进行模拟研究.结果表明：在其它工况不变情况下仅改变地下水渗流速度（由0m/s到2×10-6m/s）,埋管流体出口温度随着渗流速度的增大而减小,埋管的进出口温差相应的随着渗流速度的增大而增大,导致双U型埋管与土壤间的换热量越来越大,地下水渗流增强了双U型埋管的换热能力.
关键词：地下水渗流；双U型埋管换热器；模拟研究
中图分类号：P641.2 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）17-0047-03
Abstract： In order to determine the effect of groundwater seepage on the heat traner performance of double U-shaped buried tube heat exchanger, the heat traner model of double U-shaped buried pipe drilling and the porous media model of surrounding soil were established using FLUENT software. The effects of heat exchanger heat traner and soil temperature field on the heat traner of the heat exchanger were simulated when the seepage rate was 2×10-6m/s and there was no groundwater seepage in the soil. The results show that when the flow velocity of groundwater is changed only in other conditions（from 0m/s to 2×10-6m/s）, the outlet temperature of buried pipe decreases with the increase of seepage velocity, and the temperature difference between inlet and outlet of buried pipe increases with the increase of seepage velocity. As a result, the heat traner between double U-type buried pipe and soil is increasing, and the heat traner capacity of double U-shaped buried pipe is enhanced by groundwater seepage.
Keywords： groundwater seepage； double U-shaped heat exchanger； simulation study
引言
在我國的南方,夏季的供冷能耗是建筑能耗的重要组成部分,并且在建筑总能耗中占有很大的比例.与传统空调供冷相比,地源热泵系统具有高效、节能、环保、稳定的优点,因此研究地源热泵技术对减少建筑能耗有着十分重要的作用[1-2].对于地源热泵来说,地下埋管与土壤间的换热是影响地源热泵系统的关键环节[3-4].竖直U型地埋管是目前应用最广泛的埋管方式,本文主要研究在夏热冬冷地区地下水渗流对双U型地埋管土壤温度场和换热量的影响,通过对比分析得出结论[5-8].
本文建立了准三维双U型埋管与土壤耦合蓄热的数学模型,即地埋管在垂直方向上的一维传热和土壤在水平面上的二维传热.在考虑土壤中存在地下水渗流时,建立埋管周围土壤为多孔介质模型并认为地下水渗流仅沿一个方向以固定速度流动,采用FLUENT软件进行数值模拟,其主要内容为：（1）利用CATIA和ICEMCFD软件建立地埋管钻井的三维数学模型和地下土壤的多孔介质模型.（2）利用FLUENT软件对模型网格进行划分和设置相应的边界条件.（3）模拟系统运行15天时无地下水渗流和有地下水渗流且渗流速度为2×10-6m/s下,得出地下土壤温度场的分布云图,通过各自的进出口温差对比表明各个工况下换热量的大小,以期为实际工程设计提供指导.
1 FLUENT模拟
地埋管换热器中循环流体的流动处于端流状态并且它与土壤的换热是一个多层介质三维非稳态传热过程,所以分析其实际传热过程非常复杂.为了易于分析地埋管换热情况,我们需要对地埋管换热模型做相应的简化.本文中的模拟过程做的假设条件有：
（1）忽略地埋管内流体的横向传热,其同一水平面截面方向上温度相同,即认为循环液流速均匀不可压.
（2）忽略固体介质之间的接触热阻,即认为埋管周围土壤与回填材料之间、回填材料与U型管之间的接触非常好.
（3）忽略土壤分层,认为土壤整体物性统一不随轴向变化,并假设在整个传热过程中,土壤热物性保持不变.
（4）忽略质量力的基础上,视土壤为饱和多孔介质,而饱和多孔介质的特点是均勾、均值、刚性并且具有各向同性的性质.
（5）考虑其中的水渗流影响,忽略地下水渗流过程中纵向流动对换热的影响,即认为其只沿水平方向流动.
（6）忽略非饱和区域土壤内出现的湿迁移问题,主要针对土壤饱和区域内地下埋管的热传导特征进行研宄分析.
结论：关于地埋管方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关地埋管论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
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