垂直埋管换热器换热性能的研究论文

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1、原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它

2、手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。⋯名：哔一名熟期：他掣垒日L——．．_-．____-．___-．．．__．．_______●■o____________-___一————————————————．‘■■■o_____·-．————————．．．．．．．__-．．__-．．__________________··_________．_-．．．__-．．_____．-．．．．．．．_-．．__________--·____．．．．．．—．．．

3、．．．．．．．．．．____________■■■●■■■■■■■■■■■■■■■■■●■■■■■■■■■■■●‘_____中南大学硕士学位论文摘要可再生能源逐步替代常规能源是世界发展的趋势，地源热泵技术可以利用浅层地热能资源满足建筑物实现空调、供暖等多种需求，是运用可再生能源的重要技术手段之一，同时发展地源热泵也是确保我国能源结构调整的需要。垂直U型管换热器由于其占地面积少、可用范围广、恒温效果好、换热效率高、维护费用低等优势，目前已成为应用最广泛的一种埋管方式。垂直U型管换热器主要分为两种：单U型管换热器和双U型管换热器。为研究

4、土壤源热泵垂直地埋管换热器的换热特性，本文首先对长沙地区一套土壤源热泵系统进行夏季及冬季工况连续运行的实验，实时采集U型管的进出口水温、流量以及地温等数据。通过对采集所得数据进行处理分析，重点对比了不同工况、不同埋管形式、不同埋深条件下地埋管换热器进出口温差及单位井深换热量的区别，结果表明，无论是夏季工况还是冬季工况，同一系统中使用双U型管能够比单U型管提高25％．30％的单位井深换热量。然后，本文又以能量守恒和质量守恒为基础，采用数值计算的方法分别建立了土壤耦合热泵单U、双U型埋管换热器三维非稳态传热模型。分别模拟了地埋管换热器的

5、实时换热过程，得出了换热器的逐时出口水温以及钻井周围岩土层的温度分布；从换热器出口水温、钻井换热能力以及二者对岩土层温度的影响等几个方面，重点比较了双U型埋管换热器与单U型埋管换热器运行特性的不同。结果表明，双U型埋管换热器的换热能力优于单U型埋管换热器，同一系统中，相同工况下双U型埋管换热器的单位井深换热量约为单U型埋管换热器的1．3倍左右，模拟结果与实验结果较为吻合。本文所建立的模型可以很容易的推广应用在实际工程项目中去，所得结论对地源热泵系统的合理设计与能耗预测具有重要意义。关键词地源热泵u型管换热器实验研究数值模拟换热能力A

6、BSTRACTItiSatrendofworlddevelopmentthatrenewableenergyiSgraduallytoreplaceconventionalenergy，andgroundsourceheatpump(GSHP)technology，whichmeetsbuildingsneedsofair-conditioning，heatingetc．byutilizingshallowgeothermalresource，isanimportantmeansoftheuseofrenewableenergy；m

7、eanwhile，developingGS肿isalsotherequirementofChina’Senergyconstructionadjustment．VerticalU．tubeheatexchangerhavebeenwidelyusedbecauseofmanynotableadvantagesithas,suchasfewerarearequirement，extensiveapplication，runningsteadily，highperformance，lowercostonsystemmaintenance

8、etc．VerticalheatexchangeriSmainlydividedintosingleU．tubeheatexchangeranddoubleU-tubeheatexchanger．Thisthesisaimstostu