U型垂直埋管非稳态换热的数值模拟与研究.pdf

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1、第25卷第6期山东建筑大学学报Vo1．25No．62010年12月JOURNALOFSHANDONGJIANZHUUNIVERSITYDec．2010文章编号：1673—7644(2010)06—0602—05U型垂直埋管非稳态换热的数值模拟与研究郝文兰，陈宝明，云和明，迟广舟，徐扬(1．山东建筑大学热能工程学院，山东济南250101；2．山东建筑大学山东省建筑节能技术重点实验室，山东济南250101；3．山东建筑大学可在生能源建筑利用技术省部共建教育部重点实验室，山东济南250101)摘要：采用有限容积法，使用计算流体力学软件对有效换热长度为120m的单U型地埋管进

2、行三维建模和非稳态数值模拟。在考虑u型地埋管管壁热阻的情况下，分析了单u型地埋管不同土壤初始温度及不同进口流速对地埋管持续运行及间歇运行三个月的换热性能和热响应的影响。模拟分析结果表明：相同的土壤初始温度下，随着流速增大单位井深换热量和出口温度均增大；流速对出口温度的影响比土壤初始温度对出口温度的影响大；间歇运行期间平均单位井深换热量比连续运行大0．7W／m。关键词：U型地埋管换热器；间歇运行；数值模拟中图分类号：TU352．1：TU375文献标识码：ANumericalsimulationofunsteadyheattransferofU·tubegroundhea

3、texchangerHA0Wen．1an，CHENBao．ming，YUNHe—ming，eta1．(1．SchoolofThermalEnergyEngineering，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China；2．ShandongProvinicalKeyLaboratoryofBuildingEnergySavingTechnology，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China；3．KeyLa—boratoryofRenewableEnergyUtilizationTec

4、hnologiesinBuildingsoftheNationalEducationMinistry，ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China)Abstract：Basedonfinitevolumemethod，computationalfluiddynamicssoftwareisusedtosimulatethesingleU·tubegroundheatexchangerwitheffectiveheatexchangelengthof120m，andthreedi—mensionalnumericalmodelo

5、fcoupledheattransferbetweenU—tubegroundheatexchangersandsoilisestablished．ConsideringU—tubewallthermalinsulation，thethermalresponseandheatexchangerpropertyisanalyzed，basedondifferentsoilinitialtemperature，inletwatervelocityandcontinuousoperationorintermittentoperationofrunningthreemonth

6、s．Thesimulationresultsshow：atthesamesoiltemperature，withtheincreaseofinitialvelocity，theunitheattransfercapacityandoutletwatertemperatureincrease；thevelocityhasmoreinfluenceonoutletwatertemperaturethanthesoilinitialtemperature；theaveragespecificheattransfercapacityduringintermittentoper

7、ationis0．7W／mlargerthanthatduringcontinuousoperation．Keywords：U—tubegroundheatexchanger；intermittentoperation；numericalsimulation收稿日期：2010～10—12作者简介：郝文兰(1983一)，女，河南三门峡人，在读硕士，主要从事热质传递与应用研究E-mail：haowenlan6623@163．com第6期郝文兰等：U型垂直埋管非稳态换热的数值模拟与研究603用CFD(计算流体力学)，建立单U型地埋管全尺寸0引言模型，计算区