地埋管換熱器Delaunay三維非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方法研究及程序開發(fā).pdf

1、我國地域遼闊，儲(chǔ)藏著大量的淺層地能資源，土壤源熱泵技術(shù)正是利用淺層地?zé)崮苓M(jìn)行供熱、制冷的新型技術(shù)，近年來廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中。對(duì)該技術(shù)研究的關(guān)鍵之處在于完善地埋管換熱器的傳熱模型，對(duì)于傳熱模型的建立方法主要有解析法與數(shù)值法，解析方法有局限性，數(shù)值方法適用性更強(qiáng)，通常采用商業(yè)軟件或自主編程。土壤源熱泵系統(tǒng)地埋管的傳熱過程實(shí)際上是熱滲耦合理論下的復(fù)雜非穩(wěn)態(tài)傳熱過程，尤其對(duì)于地下水滲流過程的模擬，已超出了現(xiàn)有商業(yè)軟件的功能范疇，因此，為了更有

2、針對(duì)性地研究該問題，自主編程是必經(jīng)之路。
　　在計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)編程中，網(wǎng)格劃分的質(zhì)量決定了數(shù)值計(jì)算結(jié)果的可靠性。對(duì)于土壤源熱泵U型地埋管換熱器的幾何模型，考慮結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)對(duì)復(fù)雜模型的局限性，應(yīng)采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)?；诖?，本文研究并實(shí)現(xiàn)了三維實(shí)體Delaunay非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分技術(shù)，旨在為土壤源熱泵U型地埋管換熱器熱滲耦合數(shù)值計(jì)算編程提供幫助。
　　本文采用FORTRAN語言編寫程序，針對(duì)三維領(lǐng)域設(shè)計(jì)了一套行之有效的Del

3、aunay四面體網(wǎng)格生成算法，文中詳細(xì)介紹了算法的具體實(shí)施步驟及程序設(shè)計(jì)流程，并通過幾個(gè)典型算例展示了網(wǎng)格劃分結(jié)果，證明了本文算法的可靠性。對(duì)于本文重點(diǎn)研究的土壤源熱泵系統(tǒng)幾何模型，筆者結(jié)合模型自身特點(diǎn)對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn)，以適應(yīng)其特殊性。改進(jìn)后的算法采用相對(duì)誤差限的判斷方法避免了計(jì)算過程中出現(xiàn)的誤差問題，解決了插入點(diǎn)與空腔邊界共面的問題，實(shí)現(xiàn)了連接著卻又相互獨(dú)立的多層網(wǎng)格，具有良好的適應(yīng)性及穩(wěn)定性。
　　最后，本文對(duì)土壤源熱泵豎直U