地埋管換熱器非飽和土壤熱濕遷移數(shù)值模擬.pdf

1、本文在深入研究非飽和土壤熱濕遷移機(jī)理的基礎(chǔ)上,以擴(kuò)充的達(dá)西定律為基礎(chǔ),根據(jù)能量與質(zhì)量守恒定律推導(dǎo)出了非飽和土壤的濕遷移微分方程和熱遷移微分方程。在極坐標(biāo)下建立了地埋管換熱器周?chē)秋柡屯寥赖臒釢襁w移數(shù)學(xué)模型與純導(dǎo)熱數(shù)學(xué)模型,采用有限體積法對(duì)模型中的微分方程進(jìn)行離散處理,分別就兩種傳熱模型給出了鉆孔外巖土的節(jié)點(diǎn)離散方程,并在 Matlab平臺(tái)上,使用m語(yǔ)言編制計(jì)算程序,對(duì)地埋管換熱器周?chē)秋柡屯寥赖膫鳠岈F(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　模擬結(jié)

2、果表明,在恒熱流作用下非飽和土壤中的濕分會(huì)發(fā)生遷移,土壤濕分的遷移會(huì)引起土壤熱物性的變化。土壤的濕分遷移現(xiàn)象主要集中在鉆孔壁附近,向土壤中排熱會(huì)使得鉆孔壁附近的含濕量降低,從土壤中取熱會(huì)使得鉆孔壁附近的含濕量升高。當(dāng)熱流量較小初始含濕量較大時(shí),土壤濕遷移量較小對(duì)土壤熱物性基本上沒(méi)有影響,純導(dǎo)熱模型與熱濕遷移模型均能夠很好的模擬土壤與地埋管換熱器之間的換熱現(xiàn)象;當(dāng)熱流量較大土壤初始含濕量較小時(shí),熱作用對(duì)鉆孔壁附近的濕遷移影響較為顯著,土壤