連云港某工程雙U型地源熱泵地埋管管徑的數(shù)值分析與研究.pdf

1、本文以雙U型地埋管地源熱泵為研究對(duì)象，選用50mm、40mm、32mm以及25mm四種公稱外徑的雙U埋管，結(jié)合連云港某具體的工程項(xiàng)目，建立gambit數(shù)值分析模型，再利用fluent軟件模擬雙U管地埋管換熱過(guò)程，分析雙U管不同管徑地埋管換熱過(guò)程的影響及其變化規(guī)律，結(jié)合本項(xiàng)目分析對(duì)比雙U管徑的經(jīng)濟(jì)性的變化，為該項(xiàng)目的埋管設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)意義。
　　首先對(duì)與雙U型地源熱泵相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)研，打好一定的理論基礎(chǔ);并且對(duì)該項(xiàng)目

2、進(jìn)行了土壤熱響應(yīng)測(cè)試，得到了數(shù)值模擬所需要的土壤熱物性參數(shù)。運(yùn)用CFD軟件模擬4種不同雙U管徑在冬季分別運(yùn)行短期1天以及長(zhǎng)期10天的地埋管換熱過(guò)程，分析了不同管徑埋管的進(jìn)出口溫度變化、分析比較各個(gè)管徑埋管之間的熱換熱量情況以及土壤的熱作用半徑，并以此為基礎(chǔ)，比較管徑變化帶來(lái)的其經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析。通過(guò)分析比較發(fā)現(xiàn)，定流速情況下，隨著管徑的增大，埋管進(jìn)出口溫差減小幅度在32.43％～14.37％，但是埋管的換熱量在9.78～7.07％范圍增加

3、;定流量情況下，隨著管徑的增大，埋管進(jìn)出口水溫差和換熱量均增加，不過(guò)幅度很小。兩種情況下，土壤熱作用半徑均隨管徑增加而增大，增幅在1.34％～6.48％。經(jīng)過(guò)最后的經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析，在四種管徑中，32mm埋管的初投資要稍低于25mm埋管系統(tǒng)1.06％，但是32mm埋管系統(tǒng)獲得的埋管進(jìn)出口水溫差低于25mm的水溫差32.43％，所以會(huì)帶來(lái)更多的水泵能耗，主機(jī)運(yùn)行效率降低，綜合比較，25mm是比較經(jīng)濟(jì)合適的埋管管徑。
　　通過(guò)此項(xiàng)研究，