多孔介質(zhì)土壤熱滲耦合模型及埋管周圍土壤溫度場(chǎng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、地源熱泵供熱時(shí)從土壤中吸熱，制冷時(shí)向土壤放出熱量。土壤冬季溫度高于室外氣溫，夏季溫度低于室外氣溫，所以將熱泵系統(tǒng)的換熱裝置安裝于土壤中可以得到很好的傳熱工況。使用地源熱泵可以減少煤的使用量，節(jié)約石油、天然氣等一次能源，有利于國家改善能源結(jié)構(gòu)，減少有害氣體排放從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。因此地源熱泵是高效節(jié)能、綠色環(huán)保的供暖和空調(diào)制冷方式。 推廣和應(yīng)用地源熱泵的關(guān)鍵技術(shù)之一是完善地下?lián)Q熱埋管的傳熱模型，使其更好的模擬地下?lián)Q

2、熱埋管的真實(shí)傳熱過程。 本文建立了管內(nèi)流體，以及換熱器周圍土壤熱滲耦合物理數(shù)學(xué)模型，模擬了U型管內(nèi)流體的流動(dòng)和傳熱、U型管與土壤的傳熱及土壤溫度場(chǎng)。采用建模軟件GAMBIT建立物理模型，以數(shù)值計(jì)算軟件FLUENT進(jìn)行模擬計(jì)算。本文的創(chuàng)新之處在于：①考慮了U型管的實(shí)際形狀，模擬了管內(nèi)流體的真實(shí)流動(dòng)；②將土壤考慮為飽和多孔介質(zhì)，考慮了土壤中水的二維滲流。這與以前研究者將U型管兩只管腿等效為柱熱源；將土壤視為固體，只考慮其純導(dǎo)熱的數(shù)學(xué)