垂直U型內(nèi)螺紋地埋管換熱性能研究.pdf

1、本文針對一種U型內(nèi)螺紋地埋管的換熱性能開展實驗與數(shù)值模擬的研究，分析回填材料種類、進口水溫及雷諾數(shù)等因素對地埋管換熱性能的影響情況，并且通過實驗研究揭示溫度及初始含濕量對原土、原沙以及添加保水劑PAM后內(nèi)部的熱濕遷移規(guī)律。對沙土熱濕遷移規(guī)律的實驗結(jié)果表明，原土與原沙內(nèi)部的熱濕遷移范圍均隨加熱溫度與原料初始含濕率的增加而增大，原沙的熱濕遷移范圍均比原土大;沙土添加1.5％PAM之后，土壤平均溫度增加21.4％，沙子平均溫度增加7.6％;土

2、壤中含濕量遷移范圍減小39.6％，沙子中含濕量遷移范圍減小13.4％;表明原料添加PAM后保水效果明顯，且原土中添加PAM的保水效果優(yōu)于原沙。原料添加3％PAM后，土壤平均溫度增加0.24％，平均含濕量增加0.13％;沙子平均溫度增加0.53％，平均含濕量增加0.21％。對U型地埋管換熱性能的實驗研究表明，在進口溫度為30℃、35℃、40℃、45℃，雷諾數(shù)為4000、6000、8000、10000時，土壤與沙子兩種原料添加PAM后，外圍

3、土壤平均溫度可分別提高1％與0.04％，管壁平均溫度可增加1.8-2.2℃，流體進出口溫差最高可提升0.4℃。原土與原沙添加PAM后，管內(nèi)流體對流換熱系數(shù)均有增加，其中土壤中管內(nèi)流體對流換熱系數(shù)平均提升60％，沙子中提升36％，分別得到原土、原沙以及原料添加PAM為回填材料時內(nèi)螺紋地埋管的換熱準則關聯(lián)式?；跀?shù)值模擬進一步研究內(nèi)螺紋地埋管換熱性能，計算值與實驗值吻合較好，并獲得同尺寸光滑管與齒高分別為0.1mm、0.15mm、0.2mm