含濕土壤熱濕遷移敏感性規(guī)律的研究.pdf

1、地源熱泵技術(shù)是在能源與環(huán)境問題的大背景下迅速發(fā)展起來的一門充分利用可再生能源的綠色節(jié)能、無污染的既能用于冬季供暖又能用于夏季制冷的新型空調(diào)技術(shù)。淺層地源熱泵技術(shù)被認(rèn)為是能夠有效利用地?zé)崮艿募夹g(shù)，具有較好的經(jīng)濟(jì)性，地下埋管儲熱應(yīng)用范圍比較廣泛，探索含濕土壤熱濕遷移敏感性規(guī)律對于地下埋管在土壤儲熱問題上的優(yōu)化設(shè)計及應(yīng)用具有重要的工程實際意義。
　　本文建立了研究土壤熱濕遷移的一維試驗裝置。在含濕土壤的物理性質(zhì)和水動力性質(zhì)的理論和試驗測

2、試研究的基礎(chǔ)上，分析得到不同初始體積含水率條件下含濕土壤熱濕遷移的敏感性規(guī)律，并重點分析了土壤中水分的重力作用對遷移規(guī)律的影響；在試驗基礎(chǔ)上建立了相應(yīng)的純導(dǎo)熱和熱濕遷移模型，并利用FLUEN T模擬軟件，采用有限體積法針對兩種數(shù)值模型進(jìn)行了求解。研究表明，低溫儲熱條件下，水分的遷移不明顯，導(dǎo)致土壤的物性變化較小，最終使得三種模型的數(shù)據(jù)結(jié)果相差較??；而在高溫儲熱條件下，水分遷移使得各相傳熱傳質(zhì)過程中表現(xiàn)出多機(jī)制多效應(yīng)的強(qiáng)烈耦合性，導(dǎo)致土壤

3、的各個物性發(fā)生變化，尤其在近熱源15c m范圍內(nèi)，水分遷移表現(xiàn)出明顯的敏感性規(guī)律；當(dāng)土壤初始體積含水率小于15％(飽和度為40%)時，儲熱整體溫度場與初始含水率成正比，并且水分的重力遷移作用對于儲熱溫度場的影響較?。怀跏俭w積含水率在25%（飽和度為67%）范圍內(nèi)，溫度場隨著含水率的增加逐漸增大，有利于土壤的儲熱,高于25%后土壤整體溫度場隨著含水率的提高增加不明顯。高含水率工況下，由于溫度和溫度梯度引起的土壤水分蒸發(fā)擴(kuò)散冷凝的遷移過程大