闭式u型地表水换热器传热数值模拟与实验研究

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1、第29卷第2期建筑热能通风空调Vo1．29No．22010年4月BuildingEnergy&EnvironmentApr．2010．17~20文章编号：1003—0344(2010)02．017—4闭式U型地表水换热器传热数值模拟与实验研究郑红旗徐催：陈九法张建忠1东南大学能源与环境学院2上海建筑设计研究院有限公司3南京市建筑设计研究院有限公司摘要：针对工程设计中闭式地表水换热器基础数据缺乏的问题，本文建立了闭式u型地表水换热器的三维传热模型，利用FLUENT软件，分别模拟了夏季与冬季工况下，换热器不同进口温度、

2、不同湖水温度下换热器的传热特性。结果表明，换热器进出口平均温度与湖水温差、换热器进口温度与湖水温差是影响单位管长换热量的根本因素，并根据模拟结果分别拟合了两种温差与单位管长换热量的关系曲线。利用自主设计的实验台，在夏季与冬季分别进行了散热与取热实验，将由拟合公式计算的结果与实验结果进行了对比，误差在±10％以内。本文给地表水换热器的工程设计提供了一条新思路。关键词：闭式地表水换热器温差单位管长换热量NumericalSimulationandExperimentalStudyonHeatTransferCharac

3、teristicofClosed—loopU-shapedSurfaceWaterHeatExchangerZHENGHong-qi，XUCui，CHENJiu-fa，ZHANGJian-zhong31SchoolofEnergy&Environment．SoutheastUniversity2ShanghaiArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo．．Ltd．3NanjingArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo．．Ltd．Abstra

4、ct：Three．dimensionalmodelofclosed-loopsurfacewaterheatexchangerwasbuilt．andheattransferperformanceofdiferentinletwatertemperatureofheatexchangerandlakewatertemperaturewerestudiedbasedonFLUENTsoftwareundersummerandwinteroperationcondition．Resultsindicatethattem

5、peraturedifierencebetweenaveragetemperatureofinletandoutletandlakewatertemperature，andtemperaturediferencebetweeninletandlakewatertemperaturearethefundamentalfactortoinfiectheattransferquantity．Relationshipcurvesbetweentwotemperaturedifferenceandheattransferqu

6、antitypermeterwerefired．Fieldtestsonheatr~ectedtoandextractedfromlakewerecarriedoutbasedonexperimentaltabledevelopedindependently．Resultsbasedoncurvefittingandexperimentalresultswerecompared．andrelativeerrorisinrangeof±10％．Thispaperprovidesanewideaofengineerin

7、gdesignandapplicationofclosed—loopsurfacewaterheatexchanger．Keywords：closed-loopsurfacewaterheatexchanger，temperaturediference，heattransferquantitypermeter0引言式系统。目前，地表水源热泵的工程应用主要采用的是开式系统，对闭式系统尤其是闭式地表水换热器的面对降低建筑能耗的迫切需求，地表水源热泵技设计还缺乏技术支持[”。本文以南京某闭式湖水源热术作为一种绿色、环保的

8、空调技术，对它的研究与应泵空调系统为背景，对工程中采用的闭式u型地表水用得到了空前的重视。地表水源热泵分开式系统与闭换热器的传热特性进行数值模拟与实验研究，为设计收稿日期：2009．7—5作者简介：郑红旗(1983～)，男，硕士研究生；东南大学能源与环境学院(210096)；E·mail：hongqizheng@126．corn．18．建筑热能通风空调合理、