熱流密度與土壤含水量對地埋管群周圍土壤溫度的影響.pdf

1、地埋管換熱器是地源熱泵最常見的換熱器，影響地源熱泵效率的主要因素就是地下埋管的換熱性能的好壞。國內(nèi)外對于單根地埋管的研究已經(jīng)相對成熟，然而針對由多根地埋管組成的地埋管群的研究仍處于初級階段。地埋管群的排列形式、埋管深度、地上負(fù)荷特性以及土壤傳熱系數(shù)等參數(shù)都會影響地埋管群的換熱性能。為保證地下埋管的正常換熱效果和長期使用，需進(jìn)一步研究地埋管群換熱器的換熱性能。
　　 通過對地埋管群換熱器的非穩(wěn)態(tài)傳熱分析，并根據(jù)地埋管群運行的特點，

2、在數(shù)值建模時采用了優(yōu)于傳統(tǒng)無限長線熱源模型的有限長線熱源模型和疊加原理，對深度方向上的一維溫度場和水平方向上的二維溫度場建立數(shù)值傳熱模型。采用數(shù)值模擬軟件MATLAB對模型進(jìn)行編程，則可以模擬出不同土壤熱物性參數(shù)下，任意時刻、任意半徑處地埋管群周圍土壤的溫度變化。
　　 根據(jù)有限長線熱源模型，建立相應(yīng)的實驗臺來進(jìn)行有關(guān)地埋管群周圍土壤溫度變化的相關(guān)實驗。對于在夏季工況下，通過實驗對不同熱流密度和不同土壤含水量情況下，地埋管群周圍

3、土壤的溫度場進(jìn)行了驗證分析。試驗臺中各測點的實驗數(shù)據(jù)相對誤差都在10％的工程允許范圍內(nèi)，很好地驗證了在數(shù)值建模時采用有限長線熱源模型的準(zhǔn)確性。
　　 本文通過改變編寫程序中的參數(shù)，實現(xiàn)了對不同熱流密度以及不同土壤含水量條件下，地埋管群周圍土壤各測點的過余溫度和熱響應(yīng)時間的模擬分析，得到相應(yīng)的變化規(guī)律。同時過余溫度和熱響應(yīng)時間也將會因為各測點位置的不同而相應(yīng)產(chǎn)生不同的變化。通過分析與研究對地源熱泵系統(tǒng)在實際工程運用過程中所出現(xiàn)的系