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《井結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)同井回灌地下水源熱泵的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、井結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)同井回灌地下水源熱泵的影響袁建偉和王瑞祥。袁東立“(“北京建筑工程學(xué)院環(huán)境與能源工程學(xué)院,北京100044)("中國(guó)建筑科學(xué)研究院空氣調(diào)節(jié)所,北京100013)摘要同井冋灌地下水源熱泵抽水和冋灌在含水層同一徑向位置不同深度處同時(shí)發(fā)生,增加了熱貫通的可能性,因此對(duì)其影響因素的分析尤為重要。本文建立了單一介質(zhì)承壓含水層中定流量同井回灌地下水源熱泵夏季運(yùn)行地下水換熱數(shù)學(xué)模型,并模擬分析了含水層厚度、抽灌段濾管長(zhǎng)度及其間距等井結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)同井回灌地下水源熱泵地下水滲流和換熱的影響。關(guān)鍵詞地下水源熱泵;同井冋灌;井結(jié)構(gòu)參數(shù);抽水平均溫度Effectofwellstructurepa
2、rametersonWater-sourceHeatPumpwithPumpingandInjectionintheSameWellYuanJianwei"WangRuixiang"YuanDongli"(“Dept,ofenvironment&EnergyEngineering,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044)CInstituteofAirconditioning.ChinaAcademyofBuildingResearch,Beijing100013)AbstractPumping
3、andinjectionofagroundwaterheatpumpwithpumpingandrecharginginthesamewell(GWHPPRSW)occurssimultaneouslyatthesameplanespotbutatdifferentdepthofaquifer,whichincreasestheprobabilityofthermalbreakthrough.So,itishighlyimportanttoanalyzeitsfactors-Amodelwasestablishedforgroundwaterheattransferinaunita
4、ryhomogenousconfinedaquiferbytheoperationofGWHPPRSWinsummerwithconstantheatpumpflow?Basedonthemodel,anumericalsimulationwasdonefortheGWHPPRSWinconditionofdifferentthicknessoftheaquifer;thelengthoffilters;thedistanceofthefiltersbetweenthepumpingsectionandtheinjectionone.Keywordswater-sourceheat
5、pump;pumpingandinjectioninthesamewell;wellstructureparameters;pumpingaveragetemperature0引言近年來(lái),國(guó)內(nèi)學(xué)者們提出了一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型地下水源熱泵,該熱泵生產(chǎn)井與回灌井集成在同一口井中。相對(duì)于傳統(tǒng)的異井回灌地下水源熱泵,該熱泵被稱為同井回灌地下水源熱泵。該技術(shù)02001年在北京某工程投入運(yùn)行以來(lái),其推廣與應(yīng)用速度很快,到2006年底已完成250多個(gè)項(xiàng)目,總建筑面積超過(guò)360萬(wàn)m2l,1o圖1為該新型地下水源熱泵的示意圖。袁建偉,男,1984.1月生,北京建筑工程學(xué)院在讀碩士研究生E?ma
6、ikyua606@163.com圖1同井回灌示意圖Fig.lSketchofpumpingandrecharginginthesamewell如圖1所示,取熱井內(nèi)含有一套管,從換熱器來(lái)的水進(jìn)入套管外管,通過(guò)回水井網(wǎng)回灌到含水層屮,與含水層換熱;同時(shí),含水層中的地下水經(jīng)過(guò)抽水井網(wǎng)由潛水泵加壓后由套管內(nèi)管進(jìn)入換熱器。抽水井網(wǎng)與回灌井網(wǎng)Z間有一隔斷,避免回水直接進(jìn)入抽水部分,產(chǎn)生較大的熱貫通。由于同井回灌地下水源熱泵抽水和回灌在含水層同一徑向位置不同深處同時(shí)發(fā)生,節(jié)省了場(chǎng)地,其出投資僅為傳統(tǒng)地?zé)嵯到y(tǒng)的1/3?1/4兇,但是也使其比異井回灌地下水源熱泵更易發(fā)生熱貫通。熱貫通程度決定了同井回
7、灌地下水源熱泵工程應(yīng)用的成敗,本文分析了同井回灌地下水源熱泵地下水在含水層中的換熱,建立了單一介質(zhì)承壓含水層中定流量同井回灌地下水源熱泵運(yùn)行地下水換熱數(shù)學(xué)模型,并針對(duì)井結(jié)構(gòu)參數(shù)的不同對(duì)地下含水層溫度場(chǎng)進(jìn)行了模擬研究。1數(shù)學(xué)模型抽水和回灌水溫度的不同,引起地下水和含水層固體骨架溫度的變化。地下水與地下水、地下水與固體骨架、固體骨架與固體骨架、含水層與相鄰的頂、底板巖土層之間發(fā)生著復(fù)雜的傳熱作用,這些作用包括:1)強(qiáng)迫對(duì)流換熱。溫度不同的地下水的運(yùn)動(dòng)引起強(qiáng)迫對(duì)流換熱。2)