土壤凍結(jié)對(duì)地埋管換熱器性能影響

地埋管換熱器周圍土壤凍結(jié)溫度場(chǎng)的模擬研究——考慮了未凍水質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)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(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，分析了土壤凍結(jié)對(duì)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(chǎng)...

在唐山地區(qū)測(cè)試了3組不同含水層條件下的地埋管換熱器動(dòng)態(tài)換熱特性,初步獲得了單位井深換熱量隨地下水流動(dòng)狀況的定量變化規(guī)律.結(jié)果表明,地下水流動(dòng)會(huì)不同程度影響熱響應(yīng)試驗(yàn)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(huì)呈增大趨勢(shì).隨著地埋管換熱器與地下水接觸長(zhǎng)度的增加,鉆孔平均導(dǎo)熱系數(shù)呈增大趨勢(shì),同時(shí)單位井深換熱量也呈明顯增加趨勢(shì),這對(duì)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(shí)際的應(yīng)用價(jià)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(duì)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(duì)凍結(jié)相變問(wèn)題進(jìn)行了處理?；谀Ｐ偷臄?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(shí)現(xiàn)兩個(gè)十分重的因素。恰當(dāng)?shù)幕毓嗍谴_保土壤源熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵。因此，本文對(duì)回灌的施工工藝技術(shù)求進(jìn)行了梳理，將整個(gè)回灌施工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)需進(jìn)行的工作內(nèi)容和需注意的點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)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(dòng)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(dòng)力頭式鉆機(jī)等 （3）振動(dòng)鉆機(jī) （4）復(fù)合式鉆機(jī)：振動(dòng)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(dòng)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(chǎng)條件和費(fèi)用來(lái)選擇機(jī)械。通常選擇移動(dòng)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?yàn)榕c其他方法相比其移動(dòng)土量最 少。目前設(shè)計(jì)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(jì)可大大縮短溝的長(zhǎng)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(shí)地埋管換熱器的性能評(píng)價(jià)——綜述了現(xiàn)有地埋管換熱器性能的評(píng)價(jià)方法，根據(jù)變水流量時(shí)地埋管換熱特點(diǎn)，綜合考慮動(dòng)量傳遞相似律與熱量傳遞規(guī)律，采用單位管長(zhǎng)換熱量與泵耗功率相結(jié)合的熱性能評(píng)價(jià)法對(duì)地埋管換熱器冬季工況時(shí)的性能作出評(píng)價(jià)。

土壤源熱泵雙u型與單u型埋管換熱器運(yùn)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(diǎn)研究比較了二者在運(yùn)行過(guò)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(shí)驗(yàn)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(duì)換熱的影響程度。結(jié)果表明:re數(shù)較低時(shí)(re=185),忽略管壁的軸向?qū)釋?duì)nu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(shí)(re=8166),用扁管的外壁溫度代替內(nèi)壁溫度,同樣也會(huì)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(duì)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(cè)溫系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)土壤溫度、套管式地埋管換熱器換熱性能及換熱器對(duì)周圍土壤的熱影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)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(dòng)模式換熱器的換熱性能優(yōu)于外進(jìn)內(nèi)出模式;間歇運(yùn)行有利于土壤溫度的恢復(fù)。

地埋管換熱器熱響應(yīng)測(cè)試與模擬研究——對(duì)48m深雙u型地埋管進(jìn)行熱響應(yīng)測(cè)試，并使用線熱源模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計(jì)算得到該測(cè)試地點(diǎn)土壤導(dǎo)熱系數(shù)為1.44w/(m·k)，進(jìn)水溫度為37℃時(shí)，每米井深散熱量為91.14w/m。在實(shí)驗(yàn)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(yàn)的討論——本文綜述了地埋管地?zé)釗Q熱器熱響應(yīng)試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，介紹了美國(guó)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。對(duì)我國(guó)現(xiàn)存的兩種熱響應(yīng)試驗(yàn)方法，即“恒熱流法”和“恒溫法”，進(jìn)行了評(píng)價(jià)，指出：對(duì)于大中型的地埋管換熱器項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)...

地埋管換熱器出水管熱損失的原因?yàn)?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(duì)出水管設(shè)置絕熱層降低熱損失,對(duì)絕熱長(zhǎng)度的確定方法及相關(guān)實(shí)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(duì)出水管采取絕熱措施的效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。出水管絕熱對(duì)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(gè)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(duì)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(yùn)用數(shù)值模擬的方法對(duì)豎直u型地埋管換熱器有、無(wú)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(jiàn)的形式，簡(jiǎn)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?？紤]u型管的實(shí)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(guò)編程求解數(shù)學(xué)模型,得到了系統(tǒng)短期運(yùn)行不同工況下埋管周圍土壤的溫度場(chǎng)分布情況。通過(guò)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(duì)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(jì)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(jì)優(yōu)化變量,通過(guò)全壽命周期內(nèi)的系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行策略的評(píng)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(yùn)行性能,發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)制對(duì)流換熱狀態(tài)下,熱管換熱器eer值較高,換熱效果理想。實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)其換熱進(jìn)行分析;通過(guò)對(duì)u型管和套管的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)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(yáng)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(shí)驗(yàn)研究 姓名：劉紅 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)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(diǎn) 性能特點(diǎn)： 此類換熱器的特點(diǎn)是管束可以自由伸縮，不會(huì)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(zhǎng)，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(jiǎn)單，造價(jià)便宜。 其缺點(diǎn)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(chǎng)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(jiǎn)單、安全可靠及適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)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(guò)對(duì)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(dòng)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(duì)缺口高度為0.2d的折流板進(jìn)行開孔優(yōu)化研究,對(duì)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(chǎng)及溫度場(chǎng)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(shí),效果最明顯。