竖直埋管换热器热响应半径计算方法

发布时间：2017-06-09 09:03

  本文关键词：竖直埋管换热器热响应半径计算方法，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着能源压力的日益增大,世界各国都十分重视可再生能源的利用与开发,地源热泵技术作为一种清洁、高效的可再生能源,近年得到了较快的发展。该文利用无限长线热源传热计算模型,讨论了介质内过余温度场的分布特性。结果表明:介质内温度响应在孔壁处最大,随离孔壁距离的增加呈指数衰减,随时间的增加而增大;热传播区域随时间的增加而增大,随介质的热扩散系数的增加而增大。针对工程中群埋管换热器情况,利用叠加原理计算群埋管的孔壁温度,定义换热器的热响应半径为其他钻孔引起的过余温度影响系数≤5%时相邻钻孔中心线之间的垂直距离。在大量计算分析基础上,提出了竖直埋管换热器热响应半径计算方法。计算结果表明该文方法具有较好的计算精度,竖直埋管换热器的热响应半径随岩土热扩散系数增大而增大,随持续运行时间增加而增大,随钻孔排数增加而增大,随着钻孔孔径增大而增大;钻孔布置方式不同对钻孔热响应半径的影响较明显,相同布置方式下钻孔直径对其热响应半径的影响较小。针对工程中常见的115和135 mm 2种孔径,绘制了不同岩土介质下钻孔单排、双排和三排以上布置时热响应半径-运行时间的关系曲线。工程算例表明该文方法简单方便,为工程设计提供了便利。
【作者单位】： 浙江农林大学风景园林与建筑学院;南京工业大学土木学院;
【关键词】： 传热 计算 热泵系统 竖直埋管换热器 计算模型 热响应半径
【基金】：浙江省自然基金项目(LY12D02001) 浙江农林大学人才项目(2010FR099)
【分类号】：TU83
【正文快照】： 李晓星,胡夏闽,张正威.竖直埋管换热器热响应半径计算方法[J].农业工程学报,2015,31(17):248-253.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2015.17.033 http://www.tcsae.orgLi Xiaoxing,Hu Xiamin,Zhang Zhengwei.Calculation method of thermal response radius for vertical boreho

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 陈忠购;赵石娆;张正威;;内置并联U形埋管能量桩的换热性能研究[J];工程力学;2013年05期

2 张正威;黄胜兰;王美燕;赵石娆;;基于内外场合算的垂直埋管换热器传热模型[J];工程力学;2014年S1期

3 王艳;刁乃仁;王京;;U型管地热换热器热作用半径的数值模拟[J];建筑热能通风空调;2011年03期

4 赵石娆;张正威;;竖直地埋管换热器钻孔外换热解析模型研究现状[J];暖通空调;2014年01期

5 陈忠购;张正威;;分层渗流地层中竖直地埋管的换热计算模型[J];太阳能学报;2013年05期

6 战国会;俞亚南;;地源热泵有限长圆柱面和圆柱体热源模型[J];浙江大学学报(工学版);2011年06期

7 王子阳;张仪萍;战国会;俞亚南;;有渗流时埋管换热器传热模型[J];浙江大学学报(工学版);2012年08期

8 王美燕;张正威;;竖直地埋管换热器热作用半径的估算方法[J];浙江大学学报(工学版);2013年12期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孟祥来;刘刚;凌晨;;某图书馆地源热泵系统运行测试与模拟分析[J];建筑热能通风空调;2013年01期

2 李永;茅靳丰;耿世彬;张华;韩旭;;基于动态负荷的地埋管管群换热模型对比分析[J];化工学报;2014年03期

3 茅靳丰;陈尚沅;李永;;埋管换热器对地表温度影响的模拟分析[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2014年01期

4 赵石娆;张正威;;竖直地埋管换热器钻孔外换热解析模型研究现状[J];暖通空调;2014年01期

5 张琳琳;赵蕾;杨柳;;渗流作用下垂直埋管换热器钻孔内外耦合传热计算与分析[J];化工学报;2015年04期

6 傅俊萍;石沛;李江;;三种埋管换热器换热性能的模拟与实验研究[J];节能技术;2015年03期

7 郑晓红;钱华;梁文清;张磊;;地底渗流对地埋管管群地温场的影响[J];化工学报;2014年S2期

8 刁乃仁;张耀中;高承苗;石维群;崔萍;;地埋管地源热泵系统余冷利用分析[J];山东建筑大学学报;2012年02期

9 陈忠购;张正威;;分层渗流地层中竖直地埋管的换热计算模型[J];太阳能学报;2013年05期

10 杨伟;吕亚飞;张树光;;底部加热多孔介质内传热数值研究[J];四川大学学报(自然科学版);2014年02期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 张信荣;郑秋云;孟柄良;;热泵机组在印染污水废热回收中的应用[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年

2 黄胜兰;赵石娆;张正威;;饱和岩土介质传热特性研究[A];第23届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅲ册）[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 吴群;延川南煤储层地应力条件及其对煤层气产能的影响[D];西北大学;2012年

2 郭永辉;直接膨胀式地源热泵单U换热器传热特性及系统性能分析[D];湖南大学;2012年

3 陶明;高应力岩体的动态加卸荷扰动特征与动力学机理研究[D];中南大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孟祥来;东华大学图书馆地源热泵运行性能及土壤热扩散研究[D];东华大学;2013年

2 李江;地埋管换热器换热性能数值模拟及实验研究[D];长沙理工大学;2013年

3 刘聪;土石坝渗流与应力耦合及其工程应用分析[D];西华大学;2013年

4 张晔;多钻孔竖直U型地埋管传热模型研究[D];北京工业大学;2013年

5 朱利媛;U型地埋管换热器换热性能的边界元法分析[D];合肥工业大学;2013年

6 魏鹏飞;竖直地埋管换热器模拟快速算法及软件开发[D];湖南大学;2013年

7 赵晓龙;温度和围压耦合作用下饱和红粘土的热特性试验研究[D];北京交通大学;2013年

8 胡先芳;武汉地源热泵系统优化配置与运行策略的研究[D];武汉科技大学;2013年

9 赵耀;夏热冬冷地区地源热泵长期运行下的土壤热平衡分析[D];中南大学;2013年

10 杨小双;长江中下游地区地源热泵系统能效测评与研究分析[D];华中科技大学;2013年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘宪英,胡鸣明,魏唐棣;地热源热泵地下埋管换热器传热模型的综述[J];重庆建筑大学学报;1999年04期

2 柳晓雷,王德林,方肇洪;垂直埋管地热换热器的传热模型与计算[J];建筑热能通风空调;2001年02期

3 方肇洪,刁乃仁;地热换热器的传热分析[J];建筑热能通风空调;2004年01期

4 范蕊;马最良;;热渗耦合作用下地下埋管换热器的传热分析[J];暖通空调;2006年02期

5 袁艳平;雷波;余南阳;曹晓玲;张丹;;地源热泵地埋管换热器传热研究(1)：综述[J];暖通空调;2008年04期

6 柳晓雷,王德林,方肇洪;垂直埋管地源热泵的圆柱面传热模型及简化计算[J];山东建筑工程学院学报;2001年01期

7 范蕊;马最良;姚杨;李斌;;地下水流动对地下埋管换热器影响的实验研究[J];太阳能学报;2007年08期

8 胡映宁;林俊;尹向明;;富水土壤地区土壤换热器换热性能的实验研究[J];太阳能学报;2009年01期

9 余闯;潘林有;刘松玉;蔡袁强;;热交换桩的作用机制及其应用[J];岩土力学;2009年04期

10 战国会;俞亚南;;地源热泵有限长圆柱面和圆柱体热源模型[J];浙江大学学报(工学版);2011年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王金香;多孔介质土壤热渗耦合模型及埋管周围土壤温度场数值模拟研究[D];大连理工大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 彭清元;常桂钦;崔文智;廖全;陶嘉祥;;基于线热源理论的岩土热响应测试研究现状[J];节能;2010年08期

2 宋建中;程海峰;;无锡某地源热泵系统岩土热响应试验研究[J];中国水运(下半月);2012年01期

3 黄练红;沈泽;施恂根;;岩土热响应测试及应用中的问题探讨[J];中国新技术新产品;2012年18期

4 余延顺;许磊;陈水锋;钱普华;;基于无限长圆柱热响应的岩土体热物性测试方法[J];南京理工大学学报;2013年02期

5 孙海泉;;基于线热源模型热响应测试导热系数计算[J];中国水运(下半月);2013年10期

6 李鸿权,王淑华,姜贵庆;碳-酚醛烧蚀和热响应的理论分析与工程计算[J];空气动力学学报;1989年03期

7 李培;;地源热泵热响应试验方法优化及应用[J];资源节约与环保;2009年05期

8 席雪萍;孙振营;;热响应测试实例及问题分析[J];城市地质;2011年03期

9 吕朋;孙友宏;王庆华;吴晓寒;;地源热泵设计参数原位热响应测试的方法及实验[J];吉林大学学报(地球科学版);2012年S1期

10 王书中;由世俊;张光平;;热响应测试在土壤热交换器设计中的应用[J];太阳能学报;2007年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张自强;王智超;高松;李永;金U

本文编号：434919