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基于非等温管道流动的浅层地热泵有限元分析
  • ISSN号:1671-8798
  • 期刊名称:浙江科技学院学报
  • 时间:2015.6.30
  • 页码:218-224
  • 分类:TU831[建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程] TU833[建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
  • 作者机构:[1]杭州市国土资源局,杭州310012, [2]宁波大学岩土工程研究所,浙江宁波315211, [3]浙江建设职业技术学院建筑工程系,杭州311231
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51278256,51178227)
  • 相关项目:爆炸作用下软土的热流固力学响应及耦合机制研究
中文摘要:

基于流场、温度场多场问题的有限元方法,对非等温管道流动的浅层地源热泵这一工程技术进行了数值模拟分析。首先,在假定的基础上给出了地源热泵多场问题的数学控制方程,然后利用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了相应数值模型,对地源热泵的相关施工参数影响进行了分析。结果表明:随埋深增加,地埋管出水温度增加,每延米管长换热功率减少;地埋管内径越小,其出水温度越低,每延米管长换热功率也减小。两管靠得越近,两者之间的热阻就越小,导致热短路现象,进而影响进水管温度。随着导热系数的增大,出水温度将降低,每延米管长换热功率将增大,在回填材料导热系数小于或略大于岩土体导热系数时,使用好的导热系数圃填材料在提高每延米管长换热功率效果方面比较明显,这种效果在进一步提高回填材料导热系数时将趋缓。

英文摘要:

In view of the engineering technology of the ground source heat pump based on the non-isothermal pipe flow, finite element method based on flow field and temperature field is used to simulate it. Firstly, these control equations for the ground source heat pump's problems are presented. Then, a related model is established by using finite element software called COMSOL Multiphysics. And the influence of construction parameters are analyzed. The research results show that with the increase of buried depth, temperature of water coming from tubesincreases and the thermal power per linear meter decreases. W hen cttstam:~ t,~ pipes gets closer, the thermal resistance gets smaller, which leads to thermal short-circuiting, affecting the temperature of the inlet pipe. With the increase of the coefficient of thermal conductivity, the temperature of outlet water decreases while the thermal power per linear meter increases. When the backfill material's coefficient of thermal conductivity is less than or slightly' higher than that of rock soil mass, using backfill materials which have high coefficient of thermal conductivity can greatly improve thermal power per meter. But this effect will slow down when further improving the backfill material's coefficient of thermal conductivity.

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期刊信息
  • 《浙江科技学院学报》
  • 主管单位:浙江省教育厅
  • 主办单位:浙江科技学院
  • 主编:万健
  • 地址:杭州市留和路318号
  • 邮编:310023
  • 邮箱:xbbj@zust.edu.cn
  • 电话:0571-85070180
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-8798
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1294/Z
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 浙江省科技期刊编辑质量进步奖,<>执行优秀奖,全国高校科技期刊优秀编辑质量奖,"中国科技论文在线优秀期刊"二等奖.
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国乌利希期刊指南,美国剑桥科学文摘,中国国家哲学社会科学学术期刊数据库
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