地埋管換熱器周圍土壤凍結(jié)溫度場的模擬研究——考慮了未凍水質(zhì)量分?jǐn)?shù)對凍結(jié)土壤傳熱特性的影響，采用控制容積法建立了地埋管換熱器周圍土壤凍結(jié)溫度場的數(shù)學(xué)模型，分析了土壤凍結(jié)對土壤物性參數(shù)和土壤溫度分布的影響，探討了不同液態(tài)水質(zhì)量分?jǐn)?shù)下土壤凍結(jié)溫度場...

在唐山地區(qū)測試了3組不同含水層條件下的地埋管換熱器動態(tài)換熱特性,初步獲得了單位井深換熱量隨地下水流動狀況的定量變化規(guī)律.結(jié)果表明,地下水流動會不同程度影響熱響應(yīng)試驗結(jié)果.隨著地下水流速增大,鉆孔附近巖土的平均導(dǎo)熱系數(shù)會呈增大趨勢.隨著地埋管換熱器與地下水接觸長度的增加,鉆孔平均導(dǎo)熱系數(shù)呈增大趨勢,同時單位井深換熱量也呈明顯增加趨勢,這對于減小富水性較強(qiáng)地區(qū)地埋管換熱器系統(tǒng)的建設(shè)成本具有實際的應(yīng)用價值.

基于顯熱容法的地源熱泵地埋管換熱器周圍土壤凍結(jié)特性研究——為了探討寒冷地區(qū)土壤凍結(jié)對地源熱泵地理管換熱器換熱特性的影響,建立了考慮土壤凍結(jié)的地埋管周圍土壤傳熱模型,并利用顯熱容法對凍結(jié)相變問題進(jìn)行了處理。基于模型的數(shù)值求解探討了土壤含水率、原始...

地埋管換熱器換熱性能影響因素的研究

土壤源熱泵豎直地埋管換熱器的回灌是土壤源熱泵施工中最重的環(huán)節(jié)，回灌的質(zhì)量關(guān)系著地下水文地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)和換熱器換熱功能的實現(xiàn)兩個十分重的因素。恰當(dāng)?shù)幕毓嗍谴_保土壤源熱泵系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵。因此，本文對回灌的施工工藝技術(shù)求進(jìn)行了梳理，將整個回灌施工過程的各個環(huán)節(jié)需進(jìn)行的工作內(nèi)容和需注意的點進(jìn)行了詳細(xì)的說明，為土壤源熱泵地埋管換熱器回灌施工提供了參考。

地埋管換熱器的施工 1、施工設(shè)備 1.1鉆孔與挖掘機(jī)械 1.豎直鉆孔機(jī)械 按鉆進(jìn)方法可把鉆機(jī)分為四類： （1）沖擊式鉆機(jī)：鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)、鉆桿式?jīng)_擊鉆機(jī)。 （2）回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)：立軸式-手把給進(jìn)式鉆機(jī)、螺旋差動給進(jìn)式鉆機(jī)、液壓（油壓）給進(jìn) 式鉆機(jī)、轉(zhuǎn)盤式-鋼繩加壓式鉆機(jī)、機(jī)械動力頭式鉆機(jī)等 （3）振動鉆機(jī) （4）復(fù)合式鉆機(jī)：振動沖擊、回轉(zhuǎn)、靜壓等功能以不同組合式復(fù)合在一起的鉆機(jī) 2.鏈?zhǔn)剑ㄝ喪剑┩诰驒C(jī) 鏈?zhǔn)剑ㄝ喪剑┩诰驒C(jī)、推土機(jī)、反向鏟和振動開溝機(jī)是埋設(shè)水平地下?lián)Q熱器的常用機(jī)械。 可根據(jù)現(xiàn)場條件和費用來選擇機(jī)械。通常選擇移動土量少的機(jī)械較經(jīng)濟(jì)。 許多情況下，使用挖溝機(jī)是提高工效的選擇之一，因為與其他方法相比其移動土量最 少。目前設(shè)計的地埋管系統(tǒng)常在一條溝中鋪設(shè)多條管道。這種設(shè)計可大大縮短溝的長度， 減少水平埋管系統(tǒng)所需的面積。 3.推土機(jī) 如果挖出的土另有用途或集

變流量時地埋管換熱器的性能評價——綜述了現(xiàn)有地埋管換熱器性能的評價方法，根據(jù)變水流量時地埋管換熱特點，綜合考慮動量傳遞相似律與熱量傳遞規(guī)律，采用單位管長換熱量與泵耗功率相結(jié)合的熱性能評價法對地埋管換熱器冬季工況時的性能作出評價。

土壤源熱泵雙u型與單u型埋管換熱器運行性能比較——本文利用有限差分法分別建立了土壤源熱泵單u型和雙u型埋管換熱器三維非穩(wěn)態(tài)模型，重點研究比較了二者在運行過程中換熱性能以及土壤溫度的變化情況。結(jié)果表明:雙u型埋管換熱器的換熱性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單u型埋管換...

根據(jù)已有的實驗數(shù)據(jù),建立扁管的(當(dāng)量直徑為0.199~1.923mm)三維數(shù)值模型,分析平行流換熱器中管壁的軸向?qū)峒氨夤艿膬?nèi)外壁溫差對換熱的影響程度。結(jié)果表明:re數(shù)較低時(re=185),忽略管壁的軸向?qū)釋u數(shù)的影響很大,使nu數(shù)值偏小,偏差最高達(dá)50%以上;re數(shù)較高時(re=8166),用扁管的外壁溫度代替內(nèi)壁溫度,同樣也會使nu數(shù)值偏小,偏差高達(dá)55%以上。故平行流換熱器中管壁厚度對換熱的影響不能忽略。

以深度為60m的鍍鋅鋼管套管式地埋管換熱器地源熱泵系統(tǒng)和熱電阻測溫系統(tǒng)為實驗平臺,對土壤溫度、套管式地埋管換熱器換熱性能及換熱器對周圍土壤的熱影響進(jìn)行了實驗研究。研究表明,南寧市地下5~60m的土壤溫度為23.2~23.7℃;φ80和φ65套管式地埋管換熱器的合理流量分別為1500l/h和1200l/h,對應(yīng)的單位井深換熱量分別為107.5w/m和81.4w/m;不同內(nèi)管導(dǎo)熱系數(shù)對套管式地埋管換熱器換熱性能的影響很小;內(nèi)進(jìn)外出流動模式換熱器的換熱性能優(yōu)于外進(jìn)內(nèi)出模式;間歇運行有利于土壤溫度的恢復(fù)。

地埋管換熱器熱響應(yīng)測試與模擬研究——對48m深雙u型地埋管進(jìn)行熱響應(yīng)測試，并使用線熱源模型對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計算得到該測試地點土壤導(dǎo)熱系數(shù)為1.44w/(m·k)，進(jìn)水溫度為37℃時，每米井深散熱量為91.14w/m。在實驗的基礎(chǔ)上，建立地埋管全尺寸換熱模型，該模...

關(guān)于地埋管換熱器熱響應(yīng)試驗的討論——本文綜述了地埋管地?zé)釗Q熱器熱響應(yīng)試驗技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，介紹了美國相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。對我國現(xiàn)存的兩種熱響應(yīng)試驗方法，即“恒熱流法”和“恒溫法”，進(jìn)行了評價，指出：對于大中型的地埋管換熱器項目，應(yīng)當(dāng)現(xiàn)場測...

地埋管換熱器出水管熱損失的原因為:進(jìn)出水管之間換熱,出水管與鉆孔周圍上部土壤換熱。提出對出水管設(shè)置絕熱層降低熱損失,對絕熱長度的確定方法及相關(guān)實際工程應(yīng)用進(jìn)行介紹。采取定加熱流量的方法(模擬夏季工況),對出水管采取絕熱措施的效果進(jìn)行實驗研究。出水管絕熱對降低出水溫度、提高單位孔深換熱量均有幫助。

本文就如何減輕豎直u型地埋管換熱器2個支管間的熱短路損失、提高地源熱泵系統(tǒng)的單位井深換熱量進(jìn)行了研究。在對豎直u型地埋管鉆孔內(nèi)準(zhǔn)三維傳熱模型進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,運用數(shù)值模擬的方法對豎直u型地埋管換熱器有、無隔熱板2種情況下的換熱能力進(jìn)行了分析。

土壤源熱泵埋管換熱器形式及傳熱模型的分析——文章闡述了土壤源熱泵系統(tǒng)的工作原理，介紹了埋地?fù)Q熱器常見的形式，簡要分析其研究現(xiàn)狀，給出了幾種典型的傳熱模型，并進(jìn)行了分析．

單u型管是當(dāng)前土壤源熱泵系統(tǒng)廣泛使用的地下?lián)Q熱器形式,而地下?lián)Q熱器是地源熱泵系統(tǒng)的重要組成部分。考慮u型管的實際形狀,借助數(shù)學(xué)方法和數(shù)值分析軟件,建立了地下垂直埋管換熱器傳熱模型,并通過編程求解數(shù)學(xué)模型,得到了系統(tǒng)短期運行不同工況下埋管周圍土壤的溫度場分布情況。通過分析得出土壤導(dǎo)熱系數(shù)、土壤比熱、鉆孔回填材料導(dǎo)熱系數(shù)以及u型管間距的大小對埋管的換熱性能具有直接影響。得出的結(jié)果可為合理設(shè)計地下埋管換熱器提供參考。

以地埋管地源熱泵系統(tǒng)模型為基礎(chǔ),引入豎直u形地埋管換熱器的dst模型,將鉆孔深度、鉆孔間距和鉆孔數(shù)量作為熱泵系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化變量,通過全壽命周期內(nèi)的系統(tǒng)運行模擬,提出了確定熱泵系統(tǒng)換熱器組群最優(yōu)組合形式的方法。為地埋管地源熱泵系統(tǒng)的方案優(yōu)選和運行策略的評估提供了必要的理論依據(jù)。

本文研究了以r22作為工作液體的熱管換熱器在不同空調(diào)工況下的運行性能,發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)制對流換熱狀態(tài)下,熱管換熱器eer值較高,換熱效果理想。實驗結(jié)果表明熱管換熱器將在空調(diào)節(jié)能領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

依據(jù)土壤源熱泵系統(tǒng)中地下耦合方式對地埋管的形式進(jìn)行分類,列舉了一些新的地埋管的埋管方式,并對其換熱進(jìn)行分析;通過對u型管和套管的特點進(jìn)行對比,為土壤源熱泵地埋管換熱的進(jìn)一步研究提供參考。

沈陽工業(yè)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 波紋管換熱器性能分析與實驗研究 姓名：劉紅 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：機(jī)械工程 指導(dǎo)教師：楊林;范立民 20061221

u型管式換熱器性能特點 性能特點： 此類換熱器的特點是管束可以自由伸縮，不會因管殼之間的溫差而產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱補(bǔ)償性能 好；管程為雙管程，流程較長，流速較高，傳熱性能較好；承壓能力強(qiáng)；管束可從殼體內(nèi) 抽出，便于檢修和清洗，且結(jié)構(gòu)簡單，造價便宜。 其缺點是管內(nèi)清洗不便，管束中間部分的管子難以更換，又因最內(nèi)層管子彎曲半徑不能太小， 在管板中心部分布管不緊湊，所以管子數(shù)不能太多，且管束中心部分存在間隙，使殼程流 體易于短路而影響殼程換熱。此外，為了彌補(bǔ)彎管后管壁的減薄，直管部分需用壁較厚的 管子。這就影響了它的使用場合，僅宜用于管殼壁溫相差較大，或殼程介質(zhì)易結(jié)垢而管程介 質(zhì)清潔及不易結(jié)垢，高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)的情形。

傳統(tǒng)的弓形折流板換熱器因其結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠及適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點應(yīng)用非常廣泛,但是傳統(tǒng)的弓形折流板換熱器換熱效率較低,殼程壓力損失較大,容易結(jié)垢。因此,通過對弓形折流板結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以改善管殼式換熱器的殼程流動傳熱狀況,減小其能耗損失具有十分重大的工程意義。采用數(shù)值模擬的方法,對缺口高度為0.2d的折流板進(jìn)行開孔優(yōu)化研究,對不同殼程進(jìn)口流速下的普通弓形折流板換熱器和折流板開孔換熱器的殼程流場及溫度場分別進(jìn)行了數(shù)值模擬。在殼程進(jìn)口流速相等的條件下,折流板開孔的換熱器比普通弓形折流板換熱器的換熱效果好;殼程進(jìn)口速度較低時,效果最明顯。