豎直U型埋管換熱器的三維數(shù)值模擬及實驗研究.pdf

1、地源熱泵系統(tǒng)由于其高效、節(jié)能、環(huán)保的特性,近年來日益得到人們的重視和推廣。地埋管換熱器就是地源熱泵系統(tǒng)中與土壤、地下水或地表水進(jìn)行熱交換的裝置,是地源熱泵系統(tǒng)的核心部件之一,其傳熱模型的研究一直是地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn),同時也是該項技術(shù)研究的核心和應(yīng)用的基礎(chǔ)。對于地埋管換熱器,其整個傳熱過程是一個復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)的傳熱過程,必須采用非穩(wěn)態(tài)的傳熱模型分析研究。埋管換熱器傳熱分析的基礎(chǔ)是單個鉆孔的傳熱分析,對于多個鉆孔的情況可在單個鉆孔分析

2、的基礎(chǔ)上采用疊加原理進(jìn)行分析處理。
　　為了建立與實際物理模型相一致的數(shù)學(xué)模型,本文使用GAMBIT軟件建立U型埋管與周圍土壤換熱的幾何模型,用大型商業(yè)CFD軟件FLUENT進(jìn)行數(shù)值模擬,用其自帶的后處理功能對模擬結(jié)果進(jìn)行分析,通過研究U型埋管進(jìn)水溫度及流量大小、鉆井深度等因素對鉆孔單位井深換熱量的影響,并且與夏季實驗測試結(jié)果聯(lián)合對比分析,通過實驗驗證得出了模型的準(zhǔn)確性。其次,本文采用重慶大學(xué)用隱式有限差分法建立的單井豎直U型埋管