【摘 要】
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本文介绍了地源热泵系统的发展前景及其特性,通过总结地源热泵地下换热器传热模型的研究现状,指出现今仍没有准确描述其传热特性的三维数学模型。据此,本文结合本实验室的地源热
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本文介绍了地源热泵系统的发展前景及其特性,通过总结地源热泵地下换热器传热模型的研究现状,指出现今仍没有准确描述其传热特性的三维数学模型。据此,本文结合本实验室的地源热泵工程与实验,建立了不同条件下的竖直地埋U型管与土壤传热的三维数学模型,模拟U型管内流体的流动和传热、U型管与土壤的传热及土壤温度场。这对于全面、准确的描述U型管地下换热器的传热特性,进而对地源热泵系统的设计都有一定的参考价值。
为了提高工作效率,适应数值计算发展趋势,本文采用建模软件GAMBIT建立数学模型,以数值计算软件FLUENT进行计算。本文所建数学模型中U型管的几何形状和管内流动、传热状况与实际几何、物理条件完全符合,这与以前的研究者将U型管的两只管脚等效为柱热源的数学模型相比在几何与物理条件上都有质的改进。模拟结果通过与实验的比较,说明该模型所得结果可以满足工程精度的要求。
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