地源熱泵U形埋管換熱的數(shù)值模擬及優(yōu)化研究.pdf

1、可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為21世紀(jì)各國(guó)發(fā)展的共同方向和人類社會(huì)發(fā)展的共識(shí)，能源危機(jī)是制約可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。地?zé)豳Y源在暖通空調(diào)和熱水供應(yīng)等領(lǐng)域已經(jīng)得到非常廣泛的應(yīng)用，土壤源熱泵系統(tǒng)就是其中的一項(xiàng)重要應(yīng)用。地埋管換熱器的傳熱過(guò)程是土壤源熱泵系統(tǒng)中最重要的方面，直接影響其運(yùn)行性能。
　　 本文用數(shù)值模擬的方法對(duì)地埋管換熱器中的U形管的換熱過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)研究。使用GAMBIT軟件建立U形管與周圍土壤換熱的三維模型，用大型商業(yè)CFD軟件FL

2、UENT進(jìn)行數(shù)值模擬，用其自帶的后處理功能對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出了模型的正確性。通過(guò)對(duì)冬季和夏季工況下熱泵機(jī)組連續(xù)運(yùn)行三個(gè)月時(shí)U形管換熱過(guò)程的模擬，得出了其在各個(gè)時(shí)刻的換熱量值和總的變化趨勢(shì)，為工程設(shè)計(jì)提供參考。通過(guò)對(duì)土壤溫度場(chǎng)在空間各個(gè)方向上的分布情況和U形管換熱過(guò)程各部分熱阻的分析，提出了部分強(qiáng)化傳熱的措施。通過(guò)研究土壤的導(dǎo)熱性能、回填材料的導(dǎo)熱性能、U形管進(jìn)口水溫及流速大小、鉆井深度、管腿中心距和換熱器管材等因素對(duì)U