用于海水源熱泵的海岸井滲濾取水系統(tǒng)滲流換熱性能研究.pdf

1、天津渤海海域夏季表層海水溫度較氣溫低,水溫在深度方向上變化明顯,冬季水溫較低,短期有結(jié)冰狀況,并且沿海水質(zhì)較差,因此不宜直接作為海水源熱泵的熱匯/源。應(yīng)用于海水源熱泵的海岸井滲濾取水系統(tǒng)是一種綜合利用海洋熱能和土壤儲(chǔ)能的系統(tǒng),可以有助于解決以上問(wèn)題。在此前提下,本文對(duì)海岸井滲濾取水系統(tǒng)滲流換熱性能進(jìn)行了研究。
　　首先,對(duì)天津渤海海水溫度、沿海地質(zhì)及淺層土壤溫度進(jìn)行了測(cè)試與勘察,論述了在天津沿海構(gòu)建海岸井滲濾取水系統(tǒng)的可行性。通過(guò)

2、合理的假設(shè),結(jié)合通用的地下水滲流換熱模型,建立海岸井滲濾取水系統(tǒng)的滲流換熱數(shù)學(xué)模型,包括控制方程及單值性條件,之后運(yùn)用Fluent軟件進(jìn)行求解。
　　然后,根據(jù)課題組野外抽水實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室水樣、土樣分析實(shí)驗(yàn)獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),如滲流系數(shù)、海水溫度、海岸井抽水水溫的變化規(guī)律等,運(yùn)用數(shù)值方法確定含水層的導(dǎo)熱系數(shù)及孔隙率,并進(jìn)一步驗(yàn)證所建海岸井滲濾取水滲流換熱模型的準(zhǔn)確性和在有界含水層中的適用性。
　　第三,運(yùn)用已驗(yàn)證的有界含水層中海岸

3、井滲濾取水滲流換熱模型,結(jié)合實(shí)際工程水文地質(zhì)條件,模擬研究海岸井位置、直徑以及水位降深對(duì)海岸井出水量的影響,分析了海水溫度、抽水時(shí)間、出水量以及井的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)海岸井出水水溫的影響。
　　最后,運(yùn)用費(fèi)用年值法對(duì)使用海岸井滲濾取水系統(tǒng)海水源熱泵的具體工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),確定了優(yōu)化的海岸井位置、數(shù)量及直徑。對(duì)海岸井滲濾取水海水源熱泵系統(tǒng)能源利用情況進(jìn)行分析,得出此系統(tǒng)利用土壤儲(chǔ)能及海洋熱能的比例。并對(duì)海水、井水的水質(zhì)進(jìn)行測(cè)試分析,從海水對(duì)