基于田口方法的垂直单U地埋管钻孔热阻优化分析

基于Comsol有限元软件建立垂直地埋管二维导热数值模型,在综合考虑支管半径、钻孔半径、两支管间距、土壤导热系数和回填材料导热系数的基础上进行仿真实验,得出不同热物性参数值下的钻孔热阻并验证模型的可靠性。基于田口方法,建立L27(35)正交表,利用信噪比得出最优热物性参数组合,进而对各参数进行方差分析,得出各参数对钻孔热阻值的关联度及贡献率,最终求解出最优钻孔热阻值。研究结果表明:钻孔半径、回填导热系数和支管半径具有较高的贡献率;最优参数组合为rp=0.020 m,r_(b)=0.06 m,x_(c)=0.07 m,λ_(s)=0.90 W/(m·K),λg=2.00 W/(m·K);优化后的钻孔热阻值较原阻值最大可减少约81.67%,为0.033 m·K/W,埋管深度最大可减少约35.79%,为56.93 m。

一种基于Legendre正交函数求解对流扩散方程的方法

提出了一种基于Legendre正交函数求解对流扩散方程的无条件稳定方法.方法将对流扩散方程中的各项基于Legendre基函数进行展开,利用各阶基函数的正交性质和Galerkin方法消除方程中的时间微分项,形成可求解的系数矩阵方程,最后通过求解各阶展开系数可重构数值结果.为全面评价该方法,分别设计了具有精确解的一维方程和具有精细结构的二维问题等2个算例.计算结果表明:方法能够实现无条件稳定,且具有较高精度,同时在求解含有精细结构的对流扩散问题时具有明显的效率优势.