均摊恒定热流法对埋地管群土壤温度场的分析

结合工程实例,在对长期运行、有热堆积问题的埋地管群换热器进行数值分析的过程中,提出处理埋地管群壁面边界条件的新方法——均摊恒定热流法,并用此方法分析了热堆积问题下土壤温度场的变化,验证这种方法的合理性。分析了热堆积问题对埋地管群换热器运行带来的恶劣影响,并用均摊恒定热流法分析增设室外冷却塔的可行性。

采用修正均摊恒定热流法对土壤温度场的分析

为了扩大均摊恒定热流法的适用范围,对其进行修正,提出完全法和分段法。结合实际工程,分别采用2种方法对土壤温度场进行模拟分析。结果显示,利用分段法可以准确得出任意时刻土壤温度场;采用2种方法得到的周期时间点上的土壤温度场非常近似;在分析周期时间点上的土壤温度场,或进行长时间模拟计算,或对数据精确度要求不高时,完全法是方便和简捷的。指出2种方法各自的适用范围。

均摊恒定热流法及其应用

结合工程实例,在对长期运行的埋地管群换热器进行数值分析的过程中,提出了处理管群壁面边界条件的新方法——均摊恒定热流法;对均摊恒定热流法进行修正,将其分为完全均摊恒定热流法和分段均摊恒定热流法,丰富了其内涵;用完全法和分段法分析出此工程合理的热不平衡率区间为0.05~0.10;用分段法分析了6种运行模式下10年内土壤的平均温度变化,并分析出热不平衡率和冷不平衡率下土壤源热泵合理的运行模式,为以后工程设计提供了参考。

围绕轴对称抛物体热源的定热流接触熔化分析

目前,有关定热流接触熔化的研究较少,而定热流密度在实际应用中经常遇到。为此,对相变材料轴对称抛物体热源恒定热流密度条件下的接触熔化过程进行了分析。首先,考虑轴对称抛物体热源表面和固液相变界面法向角的不同,给出了分析模型;然后,推导出其熔化过程的基本方程,并求得边界层压力分布、固液相界面法向角变化规律、边界层厚度分布和熔化速度与外力的关系;最后,分析了不同的热源形状系数下基本方程的解,与围绕圆球热源恒定热流密度条件下的接触熔化结果进行了比较,给出了一些有意义的结论。

基于叠加理论的柱热源模型岩土体热响应试验测试研究

岩土体热物性参数是计算浅层地热能资源量和进行地热能利用规划设计需要的重要参数,为获取岩土体热物性参数,本文基于叠加理论的柱热源模型,分析了换热孔内外相应的传热数学模型及数据拟合计算方法,以江苏省宿迁沭阳城区HRK1号孔为例,采用了恒定热流法试验测试,取得了现场热响应试验测试数据,采用基于叠加理论的柱热源数学模型对数据进行了拟合分析,分析结果表明,当埋管深度98.7 m,初始温度19.80℃,实际平均加热功率为3829 W,平均流量为1.30m^(3)/h(流速为0.68 m/s)时,岩土综合导热系数为2.32 W/(m·K),体积比热容为1.42×10^(3)J/(kg·K),换热孔内总热阻为0.125(m·K)/W。结果表明,基于叠加理论建立的柱热源模型处理现场热响应试验测试数据是可行的,可用于现场热物性测试数据的处理分析。

多孔介质平板通道传热模型的两种求解方法

基于Brinkman-Darcy扩展模型和非局部热平衡模型,考虑液相和固相含有内热源的情况,建立了多孔介质平板通道传热的一般模型.分别采用直接法和间接法将液相与固相能量方程解耦,进而求得充分发展传热条件下的多孔介质温度场.与直接解耦法相比,间接解耦法可在原始边界条件下求解二阶微分方程,更加简单易行.通过对无量纲温度表达式系数以及温度分布的比较,验证了两种求解方法的等价性.在两种极限情形下,间接法所得温度分布解析解与现有文献结果相当吻合,这也在一定程度上证明了所建模型更具一般性.参数分析表明,液固两相温差随着Biot数或有效导热系数比的增大而减小,Nusselt数随着内热源比的增大而减小.

单U和双U换热器地热井热响应测试与分析

对埋深分别为88 m和89 m的单U和双U型换热器地热井进行热响应测试,应用线源模型理论计算出两口测试井的土壤导热系数及钻孔热阻值,在保证测试仪向地热井输入恒定热流量的基础上,实测两地热井单位井深换热量分别为56 W/m和62 W/m,证明采用双U换热器的地热井传热特性要优于单U换热器地热井。

苏州某地源热泵项目竖直地埋管岩土热响应试验与分析

以苏州地区某地块项目地源热泵工程为依据,采用恒热流方法对现场单U和双U型地埋管分别进行了岩土热响应试验.通过该试验获得了该项目现场地质情况和岩土体热物性参数,同时计算出各种工况下地埋管换热性能并进行分析,得出该地区的地下土壤平均导热系数为2.02 W/(m·K),双U型地埋管换热器比单U型地埋管换热器的换热性能约高15%.

Flow of a Jeffery-Six Constant Fluid Between Coaxial Cylinders with Heat Transfer Analysis

In the present investigation we have discussed the flow of a Jeffrey-six constant incompressible fluid between two infinite coaxial cylinders in the presence of heat transfer analysis. The governing equations of Jeffrey-six constant fluid along with energy equation have been derived in cylindrical coordinates. The highly nonlinear equations are simplified with the help of non-dimensional parameters and then solved analytically with the help of homotopy analysis method （HAM） for two fundamental flows namely Couette and Generalized Couette flow. The effects of emerging parameters are discussed through graphs. The convergence of the HAM solution has been discussed by plotting h-curves.

单、双U换热器地热井热响应测试与分析

对埋深分别为88m和89m的单、双U型换热器地热井进行热响应测试。应用线源模型理论计算出两口测试井的土壤导热系数分别为1．8W／（m·后）和1．41W（m·后），钻孔热阻值分别为0．17（m·k）／W和0．147（m·k）／w。在保证测试仪向地热井输入恒定热流量的基础上，实测两地热井单位井深换热量分别为56w／m和62w／m。证明采用双U换热器的地热井传热特性要优于单U换热器地热井。