能源地鐵車站主要熱交換構(gòu)件傳熱計(jì)算方法研究.pdf

1、能源地鐵車站是一種既繼承了地源熱泵技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了其不足的利用地球地溫能的新型建筑節(jié)能技術(shù)。本論文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：能源地下工程中的換熱器傳熱模型及熱交換管與結(jié)構(gòu)的相互力學(xué)作用（編號(hào)：50878150），對(duì)能源地鐵車站的傳熱計(jì)算方法以及地下結(jié)構(gòu)內(nèi)埋管對(duì)結(jié)構(gòu)及周圍環(huán)境的影響展開了初步研究。 文中首先研究了太陽輻射作用下不同深度地表土層中溫度分布的解析解，并針對(duì)上海地區(qū)具體氣候特征，對(duì)不同時(shí)間，不同深度處的地層溫度進(jìn)行了深

2、入分析。其次分析了能源地鐵車站主要熱交換構(gòu)件的傳熱過程，通過分析地鐵車站的各種可作為傳熱構(gòu)件的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，根據(jù)外形及傳熱特點(diǎn)的不同，將能源地鐵車站中的熱交換構(gòu)件分成板式熱交換構(gòu)件和樁柱式熱交換構(gòu)件兩大類，并建議采用平面熱源模型、柱面熱源模型和球面熱源模型三個(gè)基本傳熱模型進(jìn)行傳熱分析。再其次，在歸納總結(jié)地埋管地源熱泵系統(tǒng)換熱量的設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，提出了能源地鐵車站主要熱交換構(gòu)什換熱量的計(jì)算方法。計(jì)算方法的核心思想為化整為零，先拆分后疊加。先

3、根據(jù)各種熱交換構(gòu)件的傳熱特點(diǎn)選擇合適的傳熱模型，計(jì)算構(gòu)件換熱量初始值；再考慮能源地鐵車站實(shí)際工作特點(diǎn)，對(duì)換熱量初始值進(jìn)行修正計(jì)算；最后將各種熱交換構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域的換熱量以及邊緣區(qū)域的換熱量進(jìn)行疊加得到構(gòu)件的總換熱量。再次，通過對(duì)能源地鐵車站主要熱交換構(gòu)件（地下連續(xù)墻、能源樁）的傳熱三維數(shù)值模擬，歸納得到四種典型的邊緣區(qū)域，即板式熱交換構(gòu)件邊緣區(qū)域、板式熱交換構(gòu)件相交處（外凸型）、板式熱交換構(gòu)件相交處（內(nèi)凹型）以及樁柱式熱交換構(gòu)件端部。根據(jù)