垂直U型埋管換熱器的傳熱特性研究.pdf

1、對地源熱泵而言，全面了解地下埋管周圍的土壤溫度場分布情況十分重要，因?yàn)榈卦礋岜玫倪\(yùn)行工況與埋管周圍的土壤溫度場密切相關(guān)。只有了解土壤溫度場在地源熱泵運(yùn)行前后的分布情況，才有可能設(shè)計(jì)出最優(yōu)的地下埋管換熱器，合理的設(shè)計(jì)才會(huì)提高地下埋管的換熱性能，從而提高地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行性能系數(shù)及經(jīng)濟(jì)性。因此，如何完善地埋管傳熱模型，使其能夠更好地模擬地埋管與土壤的真實(shí)傳熱過程具有重要的意義。
　　 本文首先對土壤傳熱特性的研究進(jìn)行了綜述，然后，針

2、對土壤源熱泵系統(tǒng)的地下垂直U型埋管，建立了鉆孔和周圍土壤的非穩(wěn)態(tài)溫度場的物理和數(shù)學(xué)模型，并采用MATLAB軟件對傳熱模型進(jìn)行有限元數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬方法對土壤溫度場進(jìn)行分析，得出埋管周圍等溫線分布情況，以及在不同運(yùn)行時(shí)間下，熱量所能傳遞的范圍，直觀的了解埋管周圍的換熱特性。在模型和數(shù)值求解方法基礎(chǔ)上，本文模擬并分析了U型埋管在不同地質(zhì)狀況、運(yùn)行方式、布管方式、埋管深度、管間距及地?zé)狁詈暇靥畈牧舷聯(lián)Q熱器周圍土壤的溫度場變化情況，得出