土壤耦合熱泵U型埋管換熱器數(shù)值模擬.pdf

1、土壤耦合熱泵是一項以節(jié)能和環(huán)保為主要特征的空調(diào)技術(shù)，是國際制冷行業(yè)的前沿課題之一。建立合理的埋管換熱器模型是土壤耦合熱泵推廣應用中最為重要也是最為復雜的問題。以往的模型多為二維、二維等效管模型，由于埋管換熱器在巖土層中的工作實際上是一個三維的非穩(wěn)態(tài)傳熱過程，上述模型都無法真實的模擬埋管換熱器與巖土層的熱量交換以及熱量在巖土中的擴散過程。 本文以能量守恒和質(zhì)量守恒為基礎(chǔ)，采用數(shù)值計算的方法建立了土壤耦合熱泵單U型埋管換熱器三維非穩(wěn)

2、態(tài)傳熱模型。利用該模型模擬了換熱器的實時換熱過程，得出了換熱器的逐時出口水溫以及鉆井周圍巖土層的溫度分布；重點研究了U型埋管換熱器在設(shè)計中應解決的問題，包括巖土熱物性、鉆井深度、鉆井直徑、回填材料和管壁材料對換熱器換熱性能的影響，得到了一系列重要的結(jié)論；針對換熱器的運行方式(連續(xù)運行、間歇運行)以及冬夏熱平衡問題作了初步探討，為土壤耦合熱泵U型埋管換熱器的設(shè)計以及運行提供了具有指導性的參考意見。 本文采用同樣的方法建立了土壤耦合