地下水滲流方向?qū)蜺型埋管換熱器換熱特性影響的數(shù)值研究.pdf

1、能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類的生存和社會(huì)的發(fā)展都離不開能源。世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人們生活水平逐步提高的同時(shí)，能源緊缺問題日益突顯。因此能源的可持續(xù)發(fā)展成為了社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　埋管式地源熱泵作為一種高效的可再生能源利用技術(shù)，以其在節(jié)約能源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等方面的優(yōu)勢(shì)近年來倍受青睞，對(duì)其研究和應(yīng)用也不斷增多。
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)值模擬方法已經(jīng)成為研究埋管式地源熱泵系統(tǒng)的重要手段。很多學(xué)者在對(duì)埋管式地源熱

2、泵系統(tǒng)進(jìn)行模擬的時(shí)候，為了簡(jiǎn)化模型都忽略了地下水滲流這個(gè)影響因素，然而地下水滲流是真實(shí)存在的，將其忽略會(huì)影響對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行評(píng)估。通過現(xiàn)有的對(duì)地下水滲流的研究可以發(fā)現(xiàn)，地下水滲流能增強(qiáng)地埋管換熱器的換熱效率，進(jìn)而提高埋管式地源熱泵機(jī)組的運(yùn)行效率，對(duì)于埋管式地源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行是一個(gè)有利的條件。但是現(xiàn)有針對(duì)不同的地下水滲流方向?qū)ο到y(tǒng)換熱效率以及對(duì)其周圍巖土體溫度場(chǎng)影響的研究很少，因此本文通過研究不同地下水滲流方向?qū)β窆苁降卦礋岜孟到y(tǒng)的影響

3、程度來探究現(xiàn)有研究中存在的問題，為工程設(shè)計(jì)提供一定的參考。
　　本文首先針對(duì)從供水支管到回水支管、從回水支管到供水支管以及垂直于供回水支管軸線三種地下水滲流方向進(jìn)行討論，運(yùn)用FLUENT流體計(jì)算軟件模擬了不同的地下水滲流方向?qū)β窆苁降卦礋岜孟到y(tǒng)U型地埋管進(jìn)出口溫差以及對(duì)周圍巖土體溫度場(chǎng)的影響，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。其次為了進(jìn)一步研究不同滲流方向?qū)型地埋管進(jìn)出口溫差的影響，又針對(duì)地下水滲流方向與地埋管供回水支管中心連線的夾角

4、（滲流方向角）為10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的情況進(jìn)行數(shù)值模擬，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　研究結(jié)果表明:U型地埋管的供回水溫差并不完全是隨著滲流速度的增大而一直增大，而是與滲流方向有著直接的關(guān)系;同時(shí)最佳滲流速度并不是一個(gè)定值，而是會(huì)隨著滲流方向角的變化而變化;不同方向的地下水滲流對(duì)U型地埋管的熱作用半徑的影響程度也是不同的，可見地下水滲流方向是一個(gè)影響埋管式地源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行的重要因素。同時(shí)本