垂直U型內(nèi)螺紋地埋管換熱性能研究.pdf

1、本文針對(duì)一種U型內(nèi)螺紋地埋管的換熱性能開(kāi)展實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬的研究，分析回填材料種類(lèi)、進(jìn)口水溫及雷諾數(shù)等因素對(duì)地埋管換熱性能的影響情況，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究揭示溫度及初始含濕量對(duì)原土、原沙以及添加保水劑PAM后內(nèi)部的熱濕遷移規(guī)律。對(duì)沙土熱濕遷移規(guī)律的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原土與原沙內(nèi)部的熱濕遷移范圍均隨加熱溫度與原料初始含濕率的增加而增大，原沙的熱濕遷移范圍均比原土大;沙土添加1.5％PAM之后，土壤平均溫度增加21.4％，沙子平均溫度增加7.6％;土

2、壤中含濕量遷移范圍減小39.6％，沙子中含濕量遷移范圍減小13.4％;表明原料添加PAM后保水效果明顯，且原土中添加PAM的保水效果優(yōu)于原沙。原料添加3％PAM后，土壤平均溫度增加0.24％，平均含濕量增加0.13％;沙子平均溫度增加0.53％，平均含濕量增加0.21％。對(duì)U型地埋管換熱性能的實(shí)驗(yàn)研究表明，在進(jìn)口溫度為30℃、35℃、40℃、45℃，雷諾數(shù)為4000、6000、8000、10000時(shí)，土壤與沙子兩種原料添加PAM后，外圍

3、土壤平均溫度可分別提高1％與0.04％，管壁平均溫度可增加1.8-2.2℃，流體進(jìn)出口溫差最高可提升0.4℃。原土與原沙添加PAM后，管內(nèi)流體對(duì)流換熱系數(shù)均有增加，其中土壤中管內(nèi)流體對(duì)流換熱系數(shù)平均提升60％，沙子中提升36％，分別得到原土、原沙以及原料添加PAM為回填材料時(shí)內(nèi)螺紋地埋管的換熱準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式?；跀?shù)值模擬進(jìn)一步研究?jī)?nèi)螺紋地埋管換熱性能，計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好，并獲得同尺寸光滑管與齒高分別為0.1mm、0.15mm、0.2mm