單井循環(huán)水源熱泵系統(tǒng)特性研究.pdf

1、近年來(lái)國(guó)外出現(xiàn)了一種從同一個(gè)井內(nèi)取水和排水的半開(kāi)式水源熱泵系統(tǒng)，通常稱為單井循環(huán)水源熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有初投資低、運(yùn)行效果良好、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。在美國(guó)，相關(guān)學(xué)者及專家已對(duì)其進(jìn)行了一系列的模擬研究，并在美國(guó)東北部等一些地區(qū)得到了運(yùn)用。然而，對(duì)其研究國(guó)外主要停留在模型建立和系統(tǒng)的一些影響因素方面，仍然沒(méi)有提出關(guān)于單井循環(huán)水源熱泵的切實(shí)可靠的詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟，國(guó)內(nèi)對(duì)其研究才剛剛起步，此系統(tǒng)在中國(guó)的適應(yīng)性或運(yùn)用可能性還沒(méi)有相關(guān)

2、研究和報(bào)道。 本文主要建立了單井循環(huán)地下水源熱泵地下?lián)Q熱系統(tǒng)的滲流和傳熱數(shù)學(xué)模型，采用有限差分方法對(duì)其進(jìn)行數(shù)值離散并求解；在此基礎(chǔ)上研究單井循環(huán)地下水源熱泵系統(tǒng)地下水的滲流特性，分析循環(huán)水流量、Bled量和井深等主要因素對(duì)井外水滲流特性的影響；研究單井循環(huán)地下水源熱泵系統(tǒng)的傳熱特性，分析巖石導(dǎo)熱系數(shù)、滲透系數(shù)、Bleed量、地下水初溫等因素對(duì)單井循環(huán)系統(tǒng)傳熱特性的影響，分析井深對(duì)傳熱特性的影響，比較不同井深下單井循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行效果

3、，分析淺層單井循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)用的可行性。 得到如下結(jié)論：循環(huán)水流量越大、Bleed量越大，單井循環(huán)系統(tǒng)滲流特性越好；循環(huán)水流量的變化對(duì)井外滲流速度場(chǎng)的影響要大于Bled量的影響，循環(huán)水流量增加井外滲流速度整體上升，Bled量的增加是以減少更多的向井外滲出的循環(huán)水流量為代價(jià)，增加少量向井內(nèi)的地下水滲流量；傳熱特性方面，冬季運(yùn)行最低出水溫度隨著巖石導(dǎo)熱系數(shù)、含水層滲透系數(shù)、井壁粗糙度、井壁直徑、Bleed量、地下水初溫的增加而上升，隨著