深层埋管式能源桩换热性能数值研究
发布时间：2022-01-19 00:55
人类社会活动的能源消耗日益加剧,而作为人类目前主要能源来源的化石能源有其不可再生的限制性,因此谋求能源的可持续发展已经成为全世界各国的共识。地热能是一种低碳、环保、可循环利用的绿色可再生能源,而能源桩系统是地热能的主要利用方式之一。常见能源桩系统根据埋管方式的不同可划分为:U型、W型、并联双U型、并联多U型和螺旋型。但这些埋管方式存在着换热能力不强或热干扰明显等不足。本文在前人基础上提出了深层埋管式能源桩（简称D-U型能源桩）,并采用仿真软件进行模拟,分析不同参数的影响,力求进一步提高其换热能力,主要研究工作具体如下:（1）采用COMSOL有限元软件建立能源桩单桩数值模型,通过与既有文献中的试验对比验证数值建模的正确性。模拟D-U型、U型、W型能源桩,对比分析得到D-U型能源桩换热能力高于U型和W型。参数分析表明:流速从0.342 m3/h提升至1.368 m3/h,出水口温度由30.50°C提升至33.74°C;入水口水温从35°C提升至50°C,入水口...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地埋管地源热泵系统组成简图
常见的换热管埋管方式如图1-3 所示。图 1-3 常见能源桩换热管埋管方式这些埋管方式中 U 型埋管方式相对于其他埋管方式换热性能较差，W 型、并联双 U 型、并联多 U 型和螺旋型埋管虽然换热性能相对提高，但在换热过程中支管间热干扰现象明显，一定程度上限制了换热。因此，本文在此基础上提出深层埋管式能
图 1-4 深层埋管式能源桩示意图管穿透桩基底部，管长不受限具有以下优点：换热器，该技术的换热管与管单独打孔，减少了打孔费用，换热能力更高；桩，D-U 型能源桩埋管长度不更高；式如 W 型、并联双 U 型、多弱化支管间的热干扰现象，换热能力强、节约空间、节约并减少环境污染。对 D-U 型能经济效益和生态效益。
【参考文献】：
期刊论文
[1]能量桩群桩换热效率的数值模拟与分析[J]. 蔡有庆,费康,杨凯,洪伟,戴迪. 山东建筑大学学报. 2017(06)
[2]COMSOL在土木工程多物理场问题中的应用前景[J]. 毛笑笑,周开发. 智能城市. 2017(01)
[3]预埋与绑扎埋管形式能量桩传热特性研究[J]. 刘汉龙,吴迪,孔纲强,王成龙,吴宏伟. 岩土力学. 2017(02)
[4]能源桩温度分布的试验与数值研究[J]. 李翔宇,郭红仙,程晓辉. 土木工程学报. 2016(04)
[5]不同倾斜埋管方式下地热换热器温度场模拟分析[J]. 赵嵩颖,陈晨,张柏林. 工业安全与环保. 2014(09)
[6]能源桩换热过程中结构响应原位试验研究[J]. 桂树强,程晓辉. 岩土工程学报. 2014(06)
[7]能量桩工程应用研究进展及PCC能量桩技术开发[J]. 刘汉龙,孔纲强,吴宏伟. 岩土工程学报. 2014(01)
[8]Comsol Multiphysics在“节能技术”教学中的应用[J]. 孔为,肖建昆,陈代芬. 科技资讯. 2013(06)
[9]地源热泵桩基埋管传热性能测试与数值模拟研究[J]. 刘俊,张旭,高军,李魁山. 太阳能学报. 2009(06)
[10]地源热泵中U型埋管传热过程的数值模拟[J]. 杨卫波,施明恒. 东南大学学报(自然科学版). 2007(01)
博士论文
[1]能源桩换热性能及结构热—力学特性研究[D]. 赵海丰.中国地质大学 2016
[2]地下混凝土储热桩热能存储试验与研究[D]. 李守圣.吉林大学 2010
[3]地热换热器的传热问题研究及其工程应用[D]. 刁乃仁.清华大学 2005
[4]地源热泵地下套管式埋管换热器性能研究[D]. 魏唐棣.重庆大学 2001
硕士论文
[1]能源桩储热分析与数值模拟研究[D]. 汤黎.湖北工业大学 2017
[2]垂直U型埋管换热器的传热特性研究[D]. 肖衍党.天津大学 2009
本文编号：3595916
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地埋管地源热泵系统组成简图
常见的换热管埋管方式如图1-3 所示。图 1-3 常见能源桩换热管埋管方式这些埋管方式中 U 型埋管方式相对于其他埋管方式换热性能较差，W 型、并联双 U 型、并联多 U 型和螺旋型埋管虽然换热性能相对提高，但在换热过程中支管间热干扰现象明显，一定程度上限制了换热。因此，本文在此基础上提出深层埋管式能
图 1-4 深层埋管式能源桩示意图管穿透桩基底部，管长不受限具有以下优点：换热器，该技术的换热管与管单独打孔，减少了打孔费用，换热能力更高；桩，D-U 型能源桩埋管长度不更高；式如 W 型、并联双 U 型、多弱化支管间的热干扰现象，换热能力强、节约空间、节约并减少环境污染。对 D-U 型能经济效益和生态效益。
【参考文献】：
期刊论文
[1]能量桩群桩换热效率的数值模拟与分析[J]. 蔡有庆,费康,杨凯,洪伟,戴迪. 山东建筑大学学报. 2017(06)
[2]COMSOL在土木工程多物理场问题中的应用前景[J]. 毛笑笑,周开发. 智能城市. 2017(01)
[3]预埋与绑扎埋管形式能量桩传热特性研究[J]. 刘汉龙,吴迪,孔纲强,王成龙,吴宏伟. 岩土力学. 2017(02)
[4]能源桩温度分布的试验与数值研究[J]. 李翔宇,郭红仙,程晓辉. 土木工程学报. 2016(04)
[5]不同倾斜埋管方式下地热换热器温度场模拟分析[J]. 赵嵩颖,陈晨,张柏林. 工业安全与环保. 2014(09)
[6]能源桩换热过程中结构响应原位试验研究[J]. 桂树强,程晓辉. 岩土工程学报. 2014(06)
[7]能量桩工程应用研究进展及PCC能量桩技术开发[J]. 刘汉龙,孔纲强,吴宏伟. 岩土工程学报. 2014(01)
[8]Comsol Multiphysics在“节能技术”教学中的应用[J]. 孔为,肖建昆,陈代芬. 科技资讯. 2013(06)
[9]地源热泵桩基埋管传热性能测试与数值模拟研究[J]. 刘俊,张旭,高军,李魁山. 太阳能学报. 2009(06)
[10]地源热泵中U型埋管传热过程的数值模拟[J]. 杨卫波,施明恒. 东南大学学报(自然科学版). 2007(01)
博士论文
[1]能源桩换热性能及结构热—力学特性研究[D]. 赵海丰.中国地质大学 2016
[2]地下混凝土储热桩热能存储试验与研究[D]. 李守圣.吉林大学 2010
[3]地热换热器的传热问题研究及其工程应用[D]. 刁乃仁.清华大学 2005
[4]地源热泵地下套管式埋管换热器性能研究[D]. 魏唐棣.重庆大学 2001
硕士论文
[1]能源桩储热分析与数值模拟研究[D]. 汤黎.湖北工业大学 2017
[2]垂直U型埋管换热器的传热特性研究[D]. 肖衍党.天津大学 2009
本文编号：3595916
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3595916.html
