地源热泵典型垂直地埋管换热器数值模拟研究

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1、学号21Q22135独创性声明m㈣⋯Ⅲ《

2、1111111lIIlllIllllIlllIIlllIIY2302668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。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。⋯一魏料蝴蚴胁洲日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件

3、和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：签字日期：伽I>年导师签名：佤一雾签字日期：≯。仔年厂月，f日霹鬻艺繇繇震通讯地址：强萄冬叮玩啦＆霹础f1孙邮缄扣I7岛PⅣ、f与7驾嘭8州侈p眵刁浙江大学硕士学位论文摘要地源热泵典型垂直地埋管换热器数值模拟研究朱祖文(浙江大学制冷与低温研究所杭州310027)摘要由于节能、环保、可持续等特点，地源热泵技术受到了许多国家的亲睐。采用垂直地埋管换热器的土壤源热

4、泵系统，具有占地面积小、换热器性能稳定等优点，适合我国的发展国情，因此得到了广泛的推广应用。本文首先回顾了土壤源热泵的发展历史、研究应用的现状、垂直埋管换热器的经典传热模型、土壤热响应测试的经典理论与实验方法，为后续的模拟研究工作奠定了基础。然后采用数值模拟的方法，针对地源热泵典型垂直埋管换热器在土壤中的传热进行研究。区别于以往的研究，本文重点考虑了地下水位对典型垂直地埋管换热器性能的影响。将水位以下的土壤视为饱和土壤，水位以上部分视为不饱和土壤，忽略地面灌溉和降水，利用土壤的土水特征曲线确定了不饱和土壤垂直方向上的含水量及热物性分布。建立了典型地埋管换热器在土壤

5、中的三维模型。利用商业软件FLUENT对典型地埋管换热器在土壤中的传热进行数值模拟。结合某地源热泵工程的地质勘查报告和恒温法土壤热响应实验相关数据，证实了模型合理性和准确性。最后，采用上述模型模拟研究了换热器入口温度、管内流量、运行工况等因素对典型垂直地埋管换热器性能的影响，特别是地下水位变化对换热器性能的影响，以及在特定的地下水位情况下，换热器有效埋深对换热器性能的影响。其结果对于地下水位变化显著地区地源热泵工程设计、管理具有较好的指导意义。关键词：典型垂直埋管换热器性能地下水位数值模拟浙江大学硕士学位论文Abst晴ctNum面calsimulation咖dyo

6、nme卯icalVenical伊oulldsourceheatexchangerofGS肿ZhuZuwen(InstituteofRe衔gemtion觚dC叫ogenics，Zheji孤gUniVerSity，310027)ABSTRACTG∞uIldsourceheatpllmp(GSHP)tecllnolog)，is谢delyuSedinmaIlycouIltriesduetomeflean鹏sofenergy-saViIlg，enviro啪e删衔endlyandsu妇nable．G1．ouIldcoupledheatpuIIlps(GCHP)，wKchuse

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