能源地鐵車站主要熱交換構件傳熱計算方法研究.pdf

1、能源地鐵車站是一種既繼承了地源熱泵技術優(yōu)點，又彌補了其不足的利用地球地溫能的新型建筑節(jié)能技術。本論文依托國家自然科學基金項目：能源地下工程中的換熱器傳熱模型及熱交換管與結構的相互力學作用（編號：50878150），對能源地鐵車站的傳熱計算方法以及地下結構內埋管對結構及周圍環(huán)境的影響展開了初步研究。 文中首先研究了太陽輻射作用下不同深度地表土層中溫度分布的解析解，并針對上海地區(qū)具體氣候特征，對不同時間，不同深度處的地層溫度進行了深

2、入分析。其次分析了能源地鐵車站主要熱交換構件的傳熱過程，通過分析地鐵車站的各種可作為傳熱構件的結構構件，根據外形及傳熱特點的不同，將能源地鐵車站中的熱交換構件分成板式熱交換構件和樁柱式熱交換構件兩大類，并建議采用平面熱源模型、柱面熱源模型和球面熱源模型三個基本傳熱模型進行傳熱分析。再其次，在歸納總結地埋管地源熱泵系統(tǒng)換熱量的設計方法的基礎上，提出了能源地鐵車站主要熱交換構什換熱量的計算方法。計算方法的核心思想為化整為零，先拆分后疊加。先

3、根據各種熱交換構件的傳熱特點選擇合適的傳熱模型，計算構件換熱量初始值；再考慮能源地鐵車站實際工作特點，對換熱量初始值進行修正計算；最后將各種熱交換構件標準區(qū)域的換熱量以及邊緣區(qū)域的換熱量進行疊加得到構件的總換熱量。再次，通過對能源地鐵車站主要熱交換構件（地下連續(xù)墻、能源樁）的傳熱三維數值模擬，歸納得到四種典型的邊緣區(qū)域，即板式熱交換構件邊緣區(qū)域、板式熱交換構件相交處（外凸型）、板式熱交換構件相交處（內凹型）以及樁柱式熱交換構件端部。根據