利用地下水填充钻孔的埋管换热器性能分析

发布时间：2023-04-01 10:58

　　地下水填充的井下换热器(GFBHE)是一种不需要灌浆,利用地下水填充钻孔进行换热的地热换热器。针对GFBHE建立了瞬态三维数值模型进行模拟,并与利用普通灌浆材料进行回填的埋管换热器进行对比。数值模型通过将孔隙型岩层等效为饱和多孔介质的方法将钻孔外部的自然对流现象考虑在内。研究了包括渗透系数、地温、钻孔孔径在内的关键因素对GFBHE性能的影响。结果表明,当含水层渗透系数大于1×10-4 m/s时,GFBHE性能明显优于利用灌浆填充钻孔的地热换热器,在富水区域利用GFBHE取代后者是可行的。GFBHE的换热性能随着钻孔孔径、含水层渗透性的增大以及地温的升高而提升。

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【文章目录】：
0 引言
1 模型描述
    1.1 模型假设
    1.2 数值模型
        1.2.1 连续性方程
        1.2.2 动量守恒方程
        1.2.3 能量方程
2 基本模拟参数
3 结果与讨论
    3.1 两种BHE的运行特性分析
    3.2 含水层渗透系数对两种BHE性能的影响
    3.3 钻孔直径对两种BHE性能的影响
    3.4 含水层温度对两种BHE性能的影响
4 结论



本文编号：3777020