沙土热物理特性的影响因素实验

沙土物性会直接影响土壤源热泵系统地埋管的换热特性,因此对沙土的热物理特性及影响因素展开实验研究,分析了含湿量、孔隙率等因素对沙土导热系数、比热容、导温系数等的影响规律.结果表明:同一孔隙率下,沙土随含湿量增加,其导热系数及比热容增大;导温系数在含湿量为5%时最大;同一含湿量下,沙土的导热系数和比热容随孔隙率提高呈线性减小,导温系数随孔隙率增大呈线性增大;在一定孔隙率下,导热系数、比热容随含湿量增大而呈线性增大;在含湿量大于5%时,导温系数随含湿量的变化呈线性降低.研究结果可以为土壤源热泵地埋管受周围土壤换热性能影响问题提供基础数据.

热泵地埋管周围土壤热湿迁移研究

针对热泵地埋管周围土壤内热湿耦合迁移特性开展研究,采用非饱和多孔介质三参数渗流物理模型,将地埋管温度边界与土壤温度边界进行耦合,利用FLUENT软件的UDF功能对地埋管和周围土壤进行耦合运算,得到非冻土条件下地埋管周围土壤水饱和度、压力和温度梯度的变化规律,数值模拟结果与现场测试结果进行对比,吻合较好.

管壳式换热器流动与传热的三维数值模拟

应用计算流体力学软件FLUENT对一小型管壳式换热器的流动与传热问题进行了三维数值模拟。换热器壳体直径为130mm,12根20mm×1 500mm的换热管正方形排列,折流板为30%缺口的弓形折流板,模拟了3种不同折流板间距的情况。模拟过程采用雷诺应力湍流模型,压力速度耦合选用SIMPLEC格式,压力方程的离散选用Standard格式,其他方程的离散均选用QUICK格式。数值模拟结果表明:减小折流板间距对总体传热系数的增加不太明显,但却显著增加了壳程的流动阻力。最后应用Bell法对3种不同折流板间距的数值模拟结果进行了校核,他们之间的最大误差为6.57%,表明数值模拟结果准确可靠。