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《地源熱泵地中換熱器的非穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)值研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第26卷第1期可再生能源V01．26N0．】2008年2月RenewableEnergyResourcesFeb．2008地源熱泵地中換熱器的非穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)值研究唐志偉，金楠，閏桂蘭(1．北京工業(yè)大學環(huán)境與能源工程學院，北京100022；2．天津市建筑設(shè)計院機電設(shè)備二所，天津300000)摘要：豎直U型管經(jīng)常被用做地源熱泵的地下?lián)Q熱器。文章建立了三維數(shù)值模型模擬U型管內(nèi)的流動和地下耦合非穩(wěn)態(tài)傳熱。使用商業(yè)軟件GAMBIT和FLUENT構(gòu)造數(shù)值模型并進行數(shù)值模擬。為了驗證模型的有效性，將U型管出口水溫的模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行了比較：運行中出口
2、水溫模擬值稍大于實驗值，隨著運行時間的增加，兩者相差越來越小。該結(jié)果顯示，對于長時間運行的熱泵系統(tǒng)，此模型的模擬數(shù)據(jù)更加真實可靠關(guān)鍵詞：地源換熱器：U型管；數(shù)值模擬：傳熱中圖分類號：TK523文獻標志碼：A文章編號：l67l一5292(2008)0l一0055—04NumericalstudyonunsteadyheattransferofundergroundheatexchangerofGCHPTANGZhi—wei，JINNan，YANGui—lan(1．CollegeofEnvironmentandEnergyEngineering，BeijingUniversityofTec
3、hnology，Beijing100022；China；2．TianjinArchitectureDesignInstitute，theSecondElectromechanicalEquipmentBureau，Tianjin300000：Ghina)Abstract：VerticalU-tubesareusuallyusedasundergroundheatexchangersinground—coupledheatpumps(GCHP)．Three—dimensionalnumericalmodelsareconstructedtosimulatetheflowinvertica
4、lU—tubesandtosimulateunderground—coupledunsteadyheattransfer．Commercialsoft—ware，GAMBITandFLUENT。areusedtoconstructnumericalmodelsandtocarryoutnumericalsimulation．Toverifythevalidityofthemodels．simulationresultsoftheU—tubeoutletwaterten—peraturearecomparedwithactualtestdata．Thesimulationresultsa
5、reslightlyhigherthantheac—tualtestdataintheoperation；furthermorethedifferenceswillbesmallerandsmalleralongwiththeincreasingoftherunningtime．Theresultsshowedthat。thesimulationresultsofthenumericalmodelsaremorereliablefortheU-tubeinlong—termoperation．Keywords：ground-coupledheatexchanger；U-tube；num
6、ericalsimulation；heattransfer0引言U型管視為柱熱源。通過實驗研究和數(shù)學推導，他土壤的溫度在冬季比室外空氣溫度高，在夏們發(fā)現(xiàn)了U型管單支管的外徑D和等效柱熱源季比室外空氣溫度低。以土壤為換熱源的熱泵比直徑D的聯(lián)系系數(shù)為1．0～1．662，平均值為1．3t”。以室外空氣為換熱源的熱泵的工況更理想。豎直1995年．YianGu和DennisLO’Neal用分析法求U型管具有結(jié)構(gòu)簡單和占地空間少的優(yōu)點。被廣解等效于U型管的柱熱源．得到近似分析解嘲。泛用作地源熱泵工程的地源換熱器。1998年，YianGu推導出等效圓柱直徑D取決于為了弄清地埋U型管的換熱能力和與其換
7、U型管單支管的外徑D和兩管中心距的結(jié)論l3l。熱土壤的溫度場。研究者一直在對U型管傳熱的1997年．SteveP．Rottmayer等人用柱坐標的網(wǎng)格數(shù)學模型進行研究，等效法在此研究領(lǐng)域中被廣代替U型管形狀，得到了一種新的等效模型。泛使用。1986年，VCMei和CJEmerson將豎直2001年．周業(yè)素建立了使用經(jīng)驗公式計算水和等收稿日期：2006—11—28。作者簡介：唐志偉(1966一)，男，湖南邵陽人，博士，副教授，主要從事水源熱泵和地
