地埋管换热器传热特性模拟与试验研究.pdf

《地埋管换热器传热特性模拟与试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2015年第43卷第1期流体机械文章编号：1005—0329(2015)01—0001—06地埋管换热器传热特性模拟与试验研究杜诗民，刘业凤，艾永杰，李续，马俊琳(上海理工大学，上海200093)摘要：利用土壤源热泵试验系统，进行不同埋管间距下夏季连续运行试验，用FLUENT软件建立竖直U型地埋管换热器与土壤问的传热模型，对不同管问距的u型地埋管周围土壤温度场和地埋管换热器传热特性进行了数值模拟，将数值模拟结果与试验数据进行对比分析。通过分析，得到了不同埋管间距对土壤源热泵系统性能的影响大小，以及地埋管周围土壤温度场的变化对地埋管换热器换热性能影响

2、规律，验证了所建立的模型和所用模拟条件的正确性。关键词：土壤源热泵；地埋管换热器；数值模拟；土壤温度；传热特性；试验研究中图分类号：TH137；TK172文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2015．01．001NumericalSimulationandResearchonThermalPropertyofVerticalBuriedTubeHeatExchangerDUShi—rain，LIUYe—feng，AIYong-jie，LIXu，MAJun—lin(UniversityofShanghaiforSc

3、ienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Basedontheexperimentalgroundsourceheatpumpsystem，researchesofsummercontinuousoperationunderdiffer-entexperimentalboreholespacingwasdone．AverticalU—shapedgroundheattransfermodeloftheheatexchangerandthesoilwasestablishedbyFLUENTso

4、ftware．CharacteristicsofthesoiltemperaturefieldaroundthetubeofgroundheatexchangerandnumericalsimulationwithdifferentU—tubedifferentburiedtubespacewereanalyzed．Afterthat，experimentaldataandsimulationresultswerecompared．Performanceaffectswithdifferentburiedtubespaceandtheinfluen

5、ceofheattransferperformanceofverti-calburiedtubeheatexchangerwithsoiltemperaturechangeswereanalyzed．Thecorrectnessofmodelestablishedandsimulateconditionsusedwasverified．Keywords：groundsourceheatpumpsystem；ve~icalburiedtubeheatexchanger；numericalsimulation；soiltemperature；ther-

6、malprope~y：experiment1前言传热特性的研究是目前研究的热点之一。目前，大多数对土壤源热泵的研究集中在稳定传热模型土壤源热泵是利用地下土壤温度全年相对稳上娟J，而地埋管周围土壤温度变化对土壤源热定的特性，通过深埋于建筑物周围的换热管路和泵换热性能影响的研究则较少J。本文利用上热泵系统来与建筑物内部进行热交换，从而达到海理工大学土壤源热泵试验系统，进行不同埋为建筑物制冷和供暖目的的空调系统，因其具有管间距下夏季连续运行试验，建立竖直U型地稳定性好、可靠性高、高效节能、环境效益好等优埋管换热器与土壤问的传热模型，将FLUENT点，应用

7、前景相当广阔¨，2』。地埋管换热器是土软件模拟结果与获得的试验数据进行对比分壤源热泵的重要组成部分，对热泵系统运行的效析，具有普适性，对土壤源热泵的设计具有很好率和稳定性起着关键作用。因此，地埋管换热器的借鉴意义。收稿日期：2014—05—21修稿日期：2014一l0—20基金项目：上海市重点学科建设项目($30503)2FLUIDMACHINERYVo1．43，No．1，2015群采用对称布局，试验过程中参与系统运行的井2试验系统数为4口，其他井可作为测试井使用，用来测试井群内温度场变化。每口井中地埋管外壁都布置有本试验系统位于上海市杨浦区，提供

8、空调的温度测点，如图3所示，每隔10m布置1个Ptl00建筑面积约为125m，主要为人员办公区。由于热电阻，双U管布置7个