化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2013年
11期
4015-4024
,共10页
茅靳丰%李永%张华%耿世彬%韩旭%李伟华%王利军
茅靳豐%李永%張華%耿世彬%韓旭%李偉華%王利軍
모근봉%리영%장화%경세빈%한욱%리위화%왕리군
垂直地埋管换热器%热短路%传热%数值分析%湍流
垂直地埋管換熱器%熱短路%傳熱%數值分析%湍流
수직지매관환열기%열단로%전열%수치분석%단류
vertical borehole heat exchanger%thermal short-circuiting%heat transfer%numcrical analysis%turbulent flow
为了更准确地建立垂直地埋管换热器钻孔内传热模型,采用模拟分析的方法探讨了不同钻孔、支管和布置形式的冷热支管热量回流情况,并拟合得到了热短路热阻的表达式.建立了三维数值模型,分析了管内流体流速、埋深对热短路的影响,流速越小,热短路损失率越大和单位管长换热量越小,然而流速过大,热短路损失率减少并不明显且能耗加大;增加埋深可以增大埋管进出口的温差,但冷热支管间的热损失也大大增加.对比了流体积分平均温度与几何平均温度的差别,由于忽略了热短路的影响,往往线性几何平均温度值偏大.借助于试验平台,分析了流速变化和埋深变化对土壤平均传热系数测试的影响,结果表明:流速越小,热短路损失率越大,土壤平均传热系数越小,即埋管的换热能力也越低;埋管的深度应综合换热量要求、热短路损失、投资而确定.
為瞭更準確地建立垂直地埋管換熱器鑽孔內傳熱模型,採用模擬分析的方法探討瞭不同鑽孔、支管和佈置形式的冷熱支管熱量迴流情況,併擬閤得到瞭熱短路熱阻的錶達式.建立瞭三維數值模型,分析瞭管內流體流速、埋深對熱短路的影響,流速越小,熱短路損失率越大和單位管長換熱量越小,然而流速過大,熱短路損失率減少併不明顯且能耗加大;增加埋深可以增大埋管進齣口的溫差,但冷熱支管間的熱損失也大大增加.對比瞭流體積分平均溫度與幾何平均溫度的差彆,由于忽略瞭熱短路的影響,往往線性幾何平均溫度值偏大.藉助于試驗平檯,分析瞭流速變化和埋深變化對土壤平均傳熱繫數測試的影響,結果錶明:流速越小,熱短路損失率越大,土壤平均傳熱繫數越小,即埋管的換熱能力也越低;埋管的深度應綜閤換熱量要求、熱短路損失、投資而確定.
위료경준학지건립수직지매관환열기찬공내전열모형,채용모의분석적방법탐토료불동찬공、지관화포치형식적랭열지관열량회류정황,병의합득도료열단로열조적표체식.건립료삼유수치모형,분석료관내류체류속、매심대열단로적영향,류속월소,열단로손실솔월대화단위관장환열량월소,연이류속과대,열단로손실솔감소병불명현차능모가대;증가매심가이증대매관진출구적온차,단랭열지관간적열손실야대대증가.대비료류체적분평균온도여궤하평균온도적차별,유우홀략료열단로적영향,왕왕선성궤하평균온도치편대.차조우시험평태,분석료류속변화화매심변화대토양평균전열계수측시적영향,결과표명:류속월소,열단로손실솔월대,토양평균전열계수월소,즉매관적환열능력야월저;매관적심도응종합환열량요구、열단로손실、투자이학정.
