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《套管式地下?lián)Q熱器傳熱模型及其特性分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)第37卷第5期Z007年9月吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)V01.37No.5SeDt.2007套管式地下?lián)Q熱器傳熱模型及其特性分析江彥,高青,李明,崔淑琴(吉林大學(xué)熱能工程系,長(zhǎng)春130022)摘要:通過(guò)對(duì)套管式地下?lián)Q熱器傳熱過(guò)程的分析,在已有套管式地下?lián)Q熱器傳熱模型基礎(chǔ)上,考慮管內(nèi)流動(dòng)和傳熱,提出了集管內(nèi)流動(dòng)與土壤導(dǎo)熱相耦合的傳熱分析模型,并利用有限元數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行了傳熱特性的分析。討論了埋管管徑組合和流體
2、流速對(duì)流體出口溫度及單位埋管換熱量的影響。此外,還系統(tǒng)地研究了連續(xù)運(yùn)行模式和可變負(fù)荷運(yùn)行模式的地下傳熱特性,闡述了地下?lián)Q熱器高效運(yùn)行的控制策略和影響。關(guān)鍵詞:動(dòng)力機(jī)械工程;儲(chǔ)能技術(shù);套管式地下?lián)Q熱器;耦合傳熱模型;傳熱分析中圖分類(lèi)號(hào):TK512文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671—5497(2007)05—1034一05MotIelingforcoaxialtubesundergroundheatexchangerandanalysisofheattransferJiangYan,GaoQing,LiMing;CuiShu+qi
3、n(D已pnr£mP咒fo,丁hPr打znZE咒已rgyE咒gi咒已已ri729,JiZi訂U,ziwrsi£y,C^盤(pán)咒gc?!捌?,130022C^i行以)Abstract:Toanalyzedeeplytheheattransferofthecoaxialtubesundergroundheatexchanger(UI_IE),anewmodeltocouplet11efluidflowinthecollectingtubesandtheheattransferbetweenthetubesandthesoilwaspr
4、oposedbasedontheexistingequivalentmodel.TheheattransfercharacteristicsandtheperformanceofthecoaxialtubesUHEwereanalyzedbymeansofthe“niteelementmethod.Theeffectsofthesizeoftheburiedtubesandtheflowvelocityinthetubeonthefluidtemperatureatthepipeoutletandtheheatexchang
5、eperunitpipe.1Ⅵoreover,theundergroundheattransfercharacteristicsundertwokindsoftheoperationmode,thecontinuousoperationmodeandthevariableloadoperationmode,werestudiedsystematically.TheeffectofthecontrolstrategyontheoperationoftheUHEwasdiscussedandacontrolstrategyfor
6、theefficientoperationoftheUHEwaspresented.Keywords:powermachineryandengineering;techn0109yofenergystorage;coaxialtubesundergroundheatexchanger;couplingmodelofheattransfer;heattransferanalysis地能利用中的地源熱泵以及地下蓄能是一種高效節(jié)能、清潔無(wú)污染的可再生能源利用技術(shù),它具有很廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Γ絹?lái)越多地被建筑和公共設(shè)施的冷暖環(huán)
7、境供應(yīng)所采用。但是,較高的初投資預(yù)算和地下?lián)Q熱器較大的設(shè)計(jì)偏差一直困擾地下?lián)Q熱系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展。收稿日期:2006—11—21.基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50576030).作者簡(jiǎn)介:江彥(1976一),女,博士研究生.研究方向:地下強(qiáng)化傳熱與蓄能.E-mail:jiangyanl2@126.com通訊聯(lián)系人:高青(1961一),男,教授,博士生導(dǎo)師.研究方向:可再生能源及其高效利用.E—mail:gqing@jlu.edu.cn萬(wàn)方數(shù)據(jù)第5期江彥,等:套管式地下?lián)Q熱器傳熱模型及其特性分析。1035‘Cane和Fo
8、rggas[13曾總結(jié)地下?lián)Q熱器的應(yīng)用情況,指出一般的設(shè)計(jì)尺寸往往都要超過(guò)實(shí)際情況10%~30%,但卻造成投資增加。長(zhǎng)期以來(lái),研究者們都非常重視相關(guān)問(wèn)題的研究,提高地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確度,促進(jìn)地能利用和發(fā)展。對(duì)地源熱泵傳熱模型的研究主要集中在Kelvin線(xiàn)熱源及Carslaw和Jaeger