地源熱泵地埋管的隨機溫度場分析.pdf

1、目前，人們越來越關(guān)注能源和環(huán)保問題，世界各國都在研究無污染、節(jié)能和可再生的新能源工程技術(shù)。因地源熱泵系統(tǒng)顯著的節(jié)能及環(huán)保效益，它已成為各國學(xué)者的研究熱點。但是有關(guān)地熱換熱器的設(shè)計、地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的性能預(yù)測及其優(yōu)化設(shè)計等方面的研究還不夠完善，這就制約了地源熱泵空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用。
　　 地下?lián)Q熱器傳熱一直是地源熱泵空調(diào)技術(shù)的研究關(guān)鍵之一。地埋管傳熱是一個非穩(wěn)態(tài)的、復(fù)雜的過程，建立數(shù)學(xué)模型十分困難。目前大都采用確定性的傳熱模型及設(shè)計方

2、法，沒有考慮設(shè)計參數(shù)的隨機性，這樣就會提高工程投資、降低效能比。本文對地埋管的隨機傳熱模型進行研究，為地源熱泵系統(tǒng)的可靠性分析及地下?lián)Q熱器的設(shè)計提供依據(jù)。
　　 本文以地源熱泵地埋管非穩(wěn)態(tài)隨機傳熱模型為研究對象，將地埋管周圍土壤溫度場的隨機性作為研究的重點，本文所做的具體工作主要有如下幾個方面：
　　 1.首先介紹了地源熱泵系統(tǒng)，對其研究背景及意義、發(fā)展歷史以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了闡述；回顧了導(dǎo)熱與對流換熱的微分方程，以

3、及導(dǎo)熱微分方程的定解條件和求解方法；對現(xiàn)有的地源熱泵系統(tǒng)垂直地埋管換熱器傳熱模型進行了歸納總結(jié)；
　　 2.介紹了拋物型偏微分方程建立差分方程的基礎(chǔ)，著重對二維拋物型方程差分格式的建立方法進行了說明，并對差分格式的穩(wěn)定性進行了簡單介紹；
　　 3.本文利用數(shù)值解法中的有限差分法，對地源熱泵地埋管二維非穩(wěn)態(tài)隨機傳熱模型建立了古典隱式格式的差分方程；
　　 4.最后結(jié)合工程實例，利用數(shù)學(xué)軟件MATLAB求解得到了地埋