U型地埋管換熱器二維數(shù)值模型的研究.pdf

1、土壤耦合熱泵廣泛用于住宅和商業(yè)建筑的供冷、供熱工程，已經(jīng)成為是一種高效節(jié)能的空調(diào)新技術(shù)。土壤源熱泵的發(fā)展影響因素很多，其中地埋管換熱器傳熱是研究關(guān)鍵之一，建立一個預(yù)測地下?lián)Q熱器性能的實(shí)用的數(shù)學(xué)模型對指導(dǎo)地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計具有重要意義。
　　本文研究了U型垂直地埋管換熱器，建立了二維非穩(wěn)態(tài)數(shù)值傳熱模型及其算法，并在MATLAB環(huán)境中編程實(shí)現(xiàn)計算分析。該方法中，將U型埋管的傳熱區(qū)域以鉆孔壁為邊界劃分，在平面上分成2個區(qū)域：鉆孔內(nèi)與鉆孔外

2、。孔外考慮溫度的徑向及豎向變化，采用能量守恒原理建立了換熱器二維非穩(wěn)態(tài)顯式數(shù)值模型?？變?nèi)流體只考慮管道沿程溫度變化，采用隱格式建立了一維非穩(wěn)態(tài)對流-擴(kuò)散數(shù)值模型。管道與孔壁，管道與管道通過熱阻耦合連接。
　　用綿陽、都江堰、德陽三個地方的實(shí)測數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗(yàn)證，出口溫度最大誤差分別為0.6℃,0.8℃及0.7℃。
　　運(yùn)用所建立的二維數(shù)值模型，分析了管道熱短路的影響。計算表明，鉆孔深度分別為40米和80米時進(jìn)水支管與出水支