竖直双U型地埋管换热器换热性能的数值模拟分析

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1、分类号密级公开UDC学校代码10500硕士学位论文（全日制专业学位）题目：竖直双U型地埋管换热器换热性能的数值模拟分析英文题目：NumericalSimulationandAnalysisonHeatTransferringPerformanceofDoubleT-tubeGroundHeatExchanger学位申请人姓名：鲍宇申请学位学科专业：建筑与土木工程指导教师姓名：胡其志教授二○一八年五月分类号密级公开UDC学校代码10500硕士学位论文题目竖直双U型地埋管换热器换热性能的数值模拟析英文题目NumericalSimulationandAnalysisonHeatTransferri

2、ngPerformanceofDoubleT-tubeGroundHeatExchanger研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）职称教授申请学位学科名称建筑与土木工程学科代码085213论文答辩日期2018.05.18学位授予日期2018.06学院负责人（签名）评阅人姓名芮瑞评阅人姓名高飞2018年5月28日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律

3、结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要随着新时代“绿水青山就是金山银山”的理念逐渐深入人心，具有环保、节能等特点的地源热泵空调系统也越来越受到人们的重视。地源热泵空调系统是利用地下地热能资源与地源热泵中的地埋管进行能量的转换来实现对建

4、筑空间空调目的的系统设备。地源热泵空调系统的最重要部分是地埋管换热器，因而对地热换热器的研究也就成了推广应用地源热泵空调系统的首要研究课题。首先，结合武汉地区的气候温度、地质结构与土壤热物性特点，分析了竖直埋管换热器地下换热原理，建立了竖直双Ｕ型地埋管换热模型，并运用ANSYSCFX软件对夏季工况下进行数值模拟计算，得出地埋管及其周围土壤的温度场分布情况和温度场随时间的变化情况，认为竖直双Ｕ型地埋管进出口周围的温度场分布存在滞后现象。其次，通过建立不同参数的竖直双Ｕ型地埋管换热模型，得出不同参数下“单位管长换热量”和“单位井换热总量”的变化情况，对影响换热器传热的各种因素进行分析，研究各因素

5、对垂直双Ｕ型地埋管换热器换热性能的影响规律。结果表明：埋管管长、支管间距、管材热物性、进水温度、进水流速和土壤导热系数对竖直双Ｕ型管换热器换热性能有不同程度的影响，实际工程中要综合考虑到各种因素来确定各项设计参数。最后，通过建立理想状态（支管间距无限大）下的竖直双Ｕ型地埋管换热模型，得到不同参数下的“热短路损失系数”，分析了埋管管长、管材热物性、进水温度、进水流速和土壤导热系数对热短路现象的影响程度和影响规律，并对造成这种规律的主要原因作出了具体解释，从而找到优化地埋管换热的方法，最终为工程实践提供一定的指导。关键词：双U型管换热器数值模拟换热效率影响因素IAbstractWiththene

6、weraof"Lucidwatersandlushmountainsareinvaluableassets."conceptgraduallygainingpopularity,thecharacteristicsofground-sourceheatpumpair-conditioningsystemswithenvironmentalprotection,energyconservationandothercharacteristicshavealsoreceivedincreasingattention.Thegroundsourceheatpumpairconditioningsys

7、temisasystemdevicethatusestheundergroundgeothermalenergyresourcesandthegroundsourceheatpumptoconverttheenergytoachievethepurposeofbuildingspaceairconditioning.Themostimportantpartofthegroundsourceheatpumpai