【摘 要】
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为准确预测地埋管换热器在分层岩土中的传热特征，采用分离变量法和格林函数法，基于单个圆环热源基本传热单元问题的解答，建立考虑岩土结构分层和横观各项同性特征的地埋管传热解析模型。该模型适用于工程中常见的垂直钻孔和桩基埋管换热器分层传热问题，具有较好的普适性。以2层岩土为例，利用模型解答对分层岩土中地埋管的传热特征以及分层参数对其影响规律进行研究。结果表明：均匀介质假设计算误差随作用时间的增加而逐渐增大
【基金项目】
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江苏省高等学校自然科学研究面上项目（20KJD560008）； 国家自然科学基金项目（51876218）； 江苏省重点研发计划（BE2020038）；
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为准确预测地埋管换热器在分层岩土中的传热特征，采用分离变量法和格林函数法，基于单个圆环热源基本传热单元问题的解答，建立考虑岩土结构分层和横观各项同性特征的地埋管传热解析模型。该模型适用于工程中常见的垂直钻孔和桩基埋管换热器分层传热问题，具有较好的普适性。以2层岩土为例，利用模型解答对分层岩土中地埋管的传热特征以及分层参数对其影响规律进行研究。结果表明：均匀介质假设计算误差随作用时间的增加而逐渐增大，在靠近热源处误差更加明显，预测地埋管长时间温度响应时，应采用分层传热模型；在临界区域范围内，可用均质假设模型预测地埋管的传热特性，均质等效热物性参数取为对应岩土分层的热物性参数值；分层岩土导热系数对地埋管传热性能影响较大，岩土平衡温度随分层导热系数比的增大而明显降低；地埋管长度和直径的比值对地埋管传热性能有所影响，岩土平衡温度随长径比的增大而升高，且其影响程度随分层导热系数比的减小而增强。
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