地下水滲流方向?qū)蜺型埋管換熱器換熱特性影響的數(shù)值研究.pdf

1、能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類的生存和社會的發(fā)展都離不開能源。世界各國經(jīng)濟快速發(fā)展和人們生活水平逐步提高的同時，能源緊缺問題日益突顯。因此能源的可持續(xù)發(fā)展成為了社會關(guān)注的焦點。
　　埋管式地源熱泵作為一種高效的可再生能源利用技術(shù)，以其在節(jié)約能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方面的優(yōu)勢近年來倍受青睞，對其研究和應(yīng)用也不斷增多。
　　隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬方法已經(jīng)成為研究埋管式地源熱泵系統(tǒng)的重要手段。很多學者在對埋管式地源熱

2、泵系統(tǒng)進行模擬的時候，為了簡化模型都忽略了地下水滲流這個影響因素，然而地下水滲流是真實存在的，將其忽略會影響對于實際系統(tǒng)的運行評估。通過現(xiàn)有的對地下水滲流的研究可以發(fā)現(xiàn)，地下水滲流能增強地埋管換熱器的換熱效率，進而提高埋管式地源熱泵機組的運行效率，對于埋管式地源熱泵系統(tǒng)的運行是一個有利的條件。但是現(xiàn)有針對不同的地下水滲流方向?qū)ο到y(tǒng)換熱效率以及對其周圍巖土體溫度場影響的研究很少，因此本文通過研究不同地下水滲流方向?qū)β窆苁降卦礋岜孟到y(tǒng)的影響

3、程度來探究現(xiàn)有研究中存在的問題，為工程設(shè)計提供一定的參考。
　　本文首先針對從供水支管到回水支管、從回水支管到供水支管以及垂直于供回水支管軸線三種地下水滲流方向進行討論，運用FLUENT流體計算軟件模擬了不同的地下水滲流方向?qū)β窆苁降卦礋岜孟到y(tǒng)U型地埋管進出口溫差以及對周圍巖土體溫度場的影響，并對模擬結(jié)果進行了對比分析。其次為了進一步研究不同滲流方向?qū)型地埋管進出口溫差的影響，又針對地下水滲流方向與地埋管供回水支管中心連線的夾角

4、（滲流方向角）為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的情況進行數(shù)值模擬，并對模擬結(jié)果進行了分析。
　　研究結(jié)果表明:U型地埋管的供回水溫差并不完全是隨著滲流速度的增大而一直增大，而是與滲流方向有著直接的關(guān)系;同時最佳滲流速度并不是一個定值，而是會隨著滲流方向角的變化而變化;不同方向的地下水滲流對U型地埋管的熱作用半徑的影響程度也是不同的，可見地下水滲流方向是一個影響埋管式地源熱泵系統(tǒng)運行的重要因素。同時本