竖直地埋管换热器相变换热性能管内外耦合数值编程研究

发布时间：2021-10-23 04:16

　　面对化石能源被大量开采而日渐匮乏,可再生能源利用在城市建设中已占据重要地位。地热资源蕴藏丰富,是一种清洁可再生能源。土壤源热泵新技术可以高效利用浅层地热资源,实现夏季供冷、冬季供暖,在节能减排、优化能源结构上发挥着重要作用。与此同时,该项技术的研究受到高度关注,推动该技术走向成熟。土壤源热泵系统在夏、冬季工况运行时,会向地埋管换热器周围的土壤释放或吸收热量,土壤温度的变化反过来会影响热泵系统的换热能力。在使用地埋管换热器夏季夜间向地下蓄冷或寒冷地区冬季高强度取热时,地埋管换热器周围土壤温度可能会降到冰点以下,此时土壤孔隙中的水分会发生冻结现象,从而对埋管换热性能造成影响。地埋管换热器的换热性能关系到整个系统的初投资、运行费用等,因此得到与实际情况更相符的埋管换热性能很重要。但由于地埋管中流体与周围土壤耦合换热再加上土壤多孔介质液体相变,其传热机理很复杂,目前针对土壤冻结对地埋管换热器换热性能产生影响的研究还很少。针对埋管周围土壤多孔介质凝结条件下的管内外耦合换热,目前商业软件也很难应用自定义函数解决,因此本课题提出自编CFD软件对该相关问题进行仿真研究。本文将土壤源热泵竖直单U型地埋管... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

方形管代替U型管示意图

固相率分布图

20图 3.1 三维直角坐标系统始进行网格划分，网格划分包括结构化网格与计算各区域进行了网格划分。由于地埋管进水较密，回填材料与土壤网格较疏，故网格划分容积的中心，节点的设置采用内节点法，先规个，Y 方向总节点数为 154 个，Z 方向总节点在此基础上继续加密网格，计算结果没有明出了 X-Y 平面的网格划分。


本文编号：3452449