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Numerical simulation on heat transfer performance of vertical U-tube with different borehole fill materials 被引量:2
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作者 刘方 郭涛 +1 位作者 王勇 翁庙成 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2006年第3期234-237,共4页
Heat exchange performance of vertical U-tube heat exchanger was studied with two different borehole fill materials and CFD software. Borehole surface temperature and water temperature distribution were simulated on th... Heat exchange performance of vertical U-tube heat exchanger was studied with two different borehole fill materials and CFD software. Borehole surface temperature and water temperature distribution were simulated on the condition of continuous operation for 8 h in winter with inlet water temperature being 10℃. The results show that there is no obvious difference on heat exchanger performance between the two different borehole fill materials. 展开更多
关键词 垂直u形管 热交换 地源热泵 数值模拟
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Experimental study on heat exchange of several types of exchangers
2
作者 周志华 赵振华 于洋 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2009年第S1期204-208,共5页
Aiming at the ground-coupled source heat pump that possesses the shortcomings of occupying larger land,this article studies the heat exchanged of heat exchanger in piling,and compares it with common heat exchangers bu... Aiming at the ground-coupled source heat pump that possesses the shortcomings of occupying larger land,this article studies the heat exchanged of heat exchanger in piling,and compares it with common heat exchangers buried directly. The result indicates that the heat exchanger makes the best use of structure of building,saves land,reduces the construction cost,and the heat exchanged is obviously more than exchangers buried directly. In winter condition,when W-shape pipe heat exchanger in pile foundation is 50 m deep and diameter is 800 mm,it transfers 1.2-1.3 times as large as the one of single U-shape buried directly at the flow rate of 0.6 m/s,whose borehole diameter is 300 mm. And in summer condition it does about 2.0-2.3 times as that of U-shape one. 展开更多
关键词 ground-coupled source heat pump heat exchanger in PILE FOuNDATION single u-shape pipe heat exchanger buried directly heat exchange
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单U、双U型埋管换热器换热性能与经济性研究 被引量:25
3
作者 薛玉伟 季民 +1 位作者 李新国 赵军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期410-414,共5页
结合实际工程建立单U型与双U型埋管换热器实验系统,进行夏季排热和冬季取热实验。以单位井深换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行分析比较,得出排热和取热工况下,双U型埋管单位井深换热量均高于单U型。同时,分析了单U与双U型... 结合实际工程建立单U型与双U型埋管换热器实验系统,进行夏季排热和冬季取热实验。以单位井深换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行分析比较,得出排热和取热工况下,双U型埋管单位井深换热量均高于单U型。同时,分析了单U与双U型埋管换热器的经济成本构成,采用投资成本指标、静态投资成本差值和投资成本比数等参数,从换热性能和经济成本两方面对地下埋管换热器进行综合评价。 展开更多
关键词 地源热泵 u、双u型埋管 单位井深换热量 投资成本指标
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土壤热源热泵系统垂直U形埋地换热器传热过程及合理间距的分析 被引量:11
4
作者 周亚素 张旭 陈沛霖 《东华大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期10-15,共6页
利用传热理论 ,提出了土壤热源热泵垂直U形埋地换热器的等效换热器 ,并通过传热热阻分析 ,得到 :埋地换热器在土壤中的取热过程 ,热阻的主要成分是土壤和塑料管壁。在换热强度为单位管长 40W /m(单位埋孔长度 80W/m) ,类似上海地区的气... 利用传热理论 ,提出了土壤热源热泵垂直U形埋地换热器的等效换热器 ,并通过传热热阻分析 ,得到 :埋地换热器在土壤中的取热过程 ,热阻的主要成分是土壤和塑料管壁。在换热强度为单位管长 40W /m(单位埋孔长度 80W/m) ,类似上海地区的气象与地质条件下 ,对 5 0m深的埋地换热器孔中心间距至少为 5~ 6m ,才能保证换热器之间相互不受干扰。 展开更多
关键词 土壤热源热泵 垂直u形埋地换热器 等效换热器 传热热阻 合理间距
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垂直U型地埋管换热器的数值模拟分析 被引量:10
5
作者 连小鑫 刘金祥 +2 位作者 陈晓春 李莹 丁高 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期48-55,共8页
采用Fluent软件对垂直U型地埋管三维非稳态热渗耦合换热进行研究。分析了土壤热物性、管内流速、渗流速度以及回填材料的导热系数对地埋管的换热影响。结果表明:地埋管的换热量分别与管内流速、渗流速度、土壤的导热系数以及回填材料的... 采用Fluent软件对垂直U型地埋管三维非稳态热渗耦合换热进行研究。分析了土壤热物性、管内流速、渗流速度以及回填材料的导热系数对地埋管的换热影响。结果表明:地埋管的换热量分别与管内流速、渗流速度、土壤的导热系数以及回填材料的导热系数成正比,通过拟合分别获得平均每天换热量与管内流速、渗流速度和回填材料导热系数的关系式;土壤的热扩散系数对地埋管的热作用半径影响显著;同时渗流速度越大,换热稳定时间越短,土壤圆周方向上各点温度相差越大,且土壤温度场恢复能力越好。 展开更多
关键词 垂直u型地埋管 数值模拟 热渗耦合换热 热作用半径
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基于线热源模型的垂直U型埋管换热器的换热分析 被引量:12
6
作者 张景欣 彭冬根 +1 位作者 魏昊然 申传涛 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第4期75-79,共5页
为了研究U型地埋管换热,以线热源模型作为基础,以夏季制冷工况为例,运用C语言编程软件对其进行了分析求解。研究了运行时间、换热介质的流量、土壤物性、埋管深度对U型埋管传热的影响以及周围土壤温度分布变化规律。模拟结果表明:当换... 为了研究U型地埋管换热,以线热源模型作为基础,以夏季制冷工况为例,运用C语言编程软件对其进行了分析求解。研究了运行时间、换热介质的流量、土壤物性、埋管深度对U型埋管传热的影响以及周围土壤温度分布变化规律。模拟结果表明:当换热介质流量和埋管深度均增大3倍,土壤导热系数增大1.6倍时,单位管长换热量变化幅度分别为9.9%、-10.7%、23.3%。研究结果可为U型垂直埋管换热器的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 土壤源热泵 垂直 u 型地埋管 线热源模型 数值模拟
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U型埋管换热器三维数值模拟和供热实验研究 被引量:16
7
作者 任晓红 孙纯武 胡彦辉 《重庆建筑大学学报》 CSCD 2004年第5期90-95,共6页
系统地介绍了以有限控制容积的瞬态热平衡原理为基础,采用有限差分法建立的单根垂直U型埋管换热器三维瞬态传热模型,并且与整个冬季供热实验测试结果进行了对比。此外,根据原始地温的测试数据,结合相关文献,总结出重庆地区湿重型土壤的... 系统地介绍了以有限控制容积的瞬态热平衡原理为基础,采用有限差分法建立的单根垂直U型埋管换热器三维瞬态传热模型,并且与整个冬季供热实验测试结果进行了对比。此外,根据原始地温的测试数据,结合相关文献,总结出重庆地区湿重型土壤的原始地温计算式,为求解传热模型,提供了必要的定解条件。 展开更多
关键词 垂直u型埋管换热器 地源热泵 供热测试 传热模型
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二区域U型埋管传热模型及其实验验证 被引量:7
8
作者 杨卫波 施明恒 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期857-860,共4页
以钻孔壁为界将垂直U型埋管的换热区域划分为钻孔内外两部分,并分别采用稳态与非稳态传热来分析求解.两区域模型间通过钻孔壁温耦合连接,从而构建了二区域U型埋管传热解析解模型.对于钻孔以外部分.采用变热流圆柱源模型来求解钻孔瞬时壁... 以钻孔壁为界将垂直U型埋管的换热区域划分为钻孔内外两部分,并分别采用稳态与非稳态传热来分析求解.两区域模型间通过钻孔壁温耦合连接,从而构建了二区域U型埋管传热解析解模型.对于钻孔以外部分.采用变热流圆柱源模型来求解钻孔瞬时壁温.钻孔以内部分,基于元体能量平衡法建立了考虑埋管流体温度沿程变化及U型两支管间热干扰的钻孔内U型埋管传热模型.实验验证表明,该模型预测出的埋管出口温度值与实测值的变化趋势一致,预测相对误差在6%以内.所建二区域U型埋管传热模型可为地源热泵系统的动态模拟、优化设计及其改进提供参考. 展开更多
关键词 地源热泵 垂直u型埋管 传热模型 实验验证
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立式U型管自然循环蒸汽发生器换热面积的近似理论计算公式 被引量:2
9
作者 罗明坤 王飞 +3 位作者 黄伟 张文其 赵山 卢良鸿 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期221-225,共5页
采用近似方法从理论上导出了一种立式 U型管自然循环蒸汽发生器换热面积的近似理论计算公式,并将其计算结果与实际的立式 U型管自然循环蒸汽发生器换热面积进行了比较,其绝对误差在 8%以下。
关键词 立式u型管 自然循环 蒸汽发生器 换热面积 近似理论计算公式 核反应堆
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地源热泵U型埋管土壤温度场数值模拟 被引量:11
10
作者 闫晓娜 谈莹莹 王雨 《制冷与空调(四川)》 2009年第2期37-41,71,共6页
结合相关文献给出原始地温计算式,针对垂直U型埋管换热器建立瞬态传热模型,采用控制容积法对方程进行离散,对换热器周围土壤温度场进行数值模拟。对模拟结果进行分析获得地下埋管换热器的传热特性与土壤温度变化规律,并通过实验数据验... 结合相关文献给出原始地温计算式,针对垂直U型埋管换热器建立瞬态传热模型,采用控制容积法对方程进行离散,对换热器周围土壤温度场进行数值模拟。对模拟结果进行分析获得地下埋管换热器的传热特性与土壤温度变化规律,并通过实验数据验证模拟结果的正确性。 展开更多
关键词 u型垂直埋管换热器 传热模型 数值模拟
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基于元体能量平衡法的垂直U型埋管换热特性的研究 被引量:7
11
作者 杨卫波 施明恒 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期96-100,共5页
基于元体能量平衡法建立了垂直U型埋管的传热模型,模型考虑了流体温度的沿程变化,并通过引入热干扰角与等效传热间距反映两管脚间的热干扰问题,使之更符合实际的传热情况。通过所建模型对U型埋管的换热特性进行了数值模拟,结果表明:增... 基于元体能量平衡法建立了垂直U型埋管的传热模型,模型考虑了流体温度的沿程变化,并通过引入热干扰角与等效传热间距反映两管脚间的热干扰问题,使之更符合实际的传热情况。通过所建模型对U型埋管的换热特性进行了数值模拟,结果表明:增加土壤与回填物导热系数、管脚间距、管内流体流量及减小管脚热干扰角与进口流体温度(供热工况下)均可以增强埋管的换热效果,其中土壤导热性影响最为显著。但回填物导热系数不可无限制增大,其大小还要考虑对增强管脚间热干扰的影响及其与管脚间距的相互关联性。同时,流量的增加要考虑对流动阻力增加的限制,可以采用变流量设计来进行调节与优化。此外,为了充分发挥地源热泵的能效,实际设计应该考虑埋管、热泵及负荷三者间的相互匹配性。 展开更多
关键词 垂直u型埋管 元体能量平衡 换热特性 地源热泵 数值模拟
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格林函数法在竖直U型地埋管传热计算中的应用 被引量:3
12
作者 张长兴 胡松涛 李绪泉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期158-162,共5页
以竖直U型地埋管传热的数学模型为基础,采用格林函数法确定了钻孔外区域的温度分布解析式。通过求解钻孔壁温度,与经典的"负荷叠加"G函数法进行了比较。结果表明,该方法计算速度更快,结果精确。
关键词 竖直u型地埋管 传热模型 格林函数法 计算耗时
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不同负荷特性下单U型地埋管换热器换热性能模拟分析 被引量:3
13
作者 祝健 赵伦武 廖国庆 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期873-876,共4页
文章对单U型地埋管换热器建立二维传热模型,并通过二维截面推移得到其三维模型。运用Ansys热分析软件,分析了某地区在不同空调负荷特性下的单U型地埋管换热器换热性能。模拟结果表明,单U型地埋管换热器在连续负荷作用下,每延米换热量从... 文章对单U型地埋管换热器建立二维传热模型,并通过二维截面推移得到其三维模型。运用Ansys热分析软件,分析了某地区在不同空调负荷特性下的单U型地埋管换热器换热性能。模拟结果表明,单U型地埋管换热器在连续负荷作用下,每延米换热量从运行初期的约130 W下降到末期的34 W左右,在连续运行约200 h后基本保持不变;在间歇负荷作用下,每天运行末期的每延米换热量下降缓慢,在运行8 d后基本不变,保持在48 W左右,与连续负荷相比,换热器的热堆积小。 展开更多
关键词 u型地埋管换热器 空调负荷特性 模拟 换热性能
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竖直U形地埋管换热器优化设计 被引量:5
14
作者 张长兴 胡松涛 刘玉峰 《暖通空调》 北大核心 2012年第2期30-35,共6页
以地埋管地源热泵系统模型为基础,引入竖直U形地埋管换热器的DST模型,将钻孔深度、钻孔间距和钻孔数量作为热泵系统的设计优化变量,通过全寿命周期内的系统运行模拟,提出了确定热泵系统换热器组群最优组合形式的方法。为地埋管地源热泵... 以地埋管地源热泵系统模型为基础,引入竖直U形地埋管换热器的DST模型,将钻孔深度、钻孔间距和钻孔数量作为热泵系统的设计优化变量,通过全寿命周期内的系统运行模拟,提出了确定热泵系统换热器组群最优组合形式的方法。为地埋管地源热泵系统的方案优选和运行策略的评估提供了必要的理论依据。 展开更多
关键词 竖直u形地埋管换热器 DST模型 地埋管地源热泵系统模拟 优化设计
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基于数值计算的U型地埋管井群换热器计算模型研究 被引量:4
15
作者 张丹 王发辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第5期120-123,共4页
针对U型地埋管换热器的特点,在分析单井换热器换热量的基础上,考虑到多井换热器井与井之间传热的相互干扰,提出了一种用于U型地埋管井群换热器数值计算的9井模型,这种模型在数值计算时既能代表一般井群换热的规律,又便于计算机处理,为... 针对U型地埋管换热器的特点,在分析单井换热器换热量的基础上,考虑到多井换热器井与井之间传热的相互干扰,提出了一种用于U型地埋管井群换热器数值计算的9井模型,这种模型在数值计算时既能代表一般井群换热的规律,又便于计算机处理,为实际工程中分析井群换热规律提供了很好的理论依据。 展开更多
关键词 地源热泵 u型地埋管换热器 井群 换热规律
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上海地区地源热泵单U型地埋管运行特性研究 被引量:2
16
作者 陈剑波 王坛 曲明璐 《建筑节能》 CAS 2015年第11期5-11,共7页
在上海地区建立单U型地埋管地源热泵实验台,分别在典型供冷供热工况下进行实验。实验主要分析了地源热泵运行时地埋管周围不同深度土壤温度变化情况,地埋管进出水温变化情况,地埋管单位井深换热量和地源热泵停机后地下不同深度土壤温度... 在上海地区建立单U型地埋管地源热泵实验台,分别在典型供冷供热工况下进行实验。实验主要分析了地源热泵运行时地埋管周围不同深度土壤温度变化情况,地埋管进出水温变化情况,地埋管单位井深换热量和地源热泵停机后地下不同深度土壤温度恢复情况。通过分析得出上海地区单U型地埋管换热器的运行特性。并采用GAMBIT建模软件和FLUENT数值计算软件,对单U型地埋管夏季出水温和冬夏季埋管周围土壤温度进行数值模拟,并将实验结果与模拟结果进行比较,二者有较高的吻合度,可为上海地区实际工程及后续研究提供参考依据。 展开更多
关键词 地源热泵 u型地埋管 实验研究 数值模拟 运行特性
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直接膨胀式土壤耦合热泵竖直单U形管换热器优化设计 被引量:1
17
作者 郭永辉 张国强 +1 位作者 周晋 吴加胜 《暖通空调》 北大核心 2011年第11期114-118,70,共6页
考虑回油模型、换热模型、压降校核模型及制冷剂的热物性参数,建立了竖直单U形管换热器的计算机优化程序。以某工程为例,预测了优化设计参数,并分析比较了优化前后系统的COP、运行费用及初投资。
关键词 直接膨胀式土壤耦合热泵 竖直单u形管换热器 回油 管径 压降 优化设计
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竖直双U地埋蓄热井在不同运行条件下的换热特性 被引量:1
18
作者 朱丽 陈萨如拉 杨洋 《建筑节能》 CAS 2018年第10期37-44,共8页
提出了简化双U地埋井三维模型建立和网格划分方法,在不同进口温度、流体流速和运行时间等影响因素下对蓄热井短期蓄热进行了瞬态模拟。根据模拟结果对比分析了不同条件下蓄热井换热性能和土壤热扩散特性,探讨了系统最佳进口温度、流速... 提出了简化双U地埋井三维模型建立和网格划分方法,在不同进口温度、流体流速和运行时间等影响因素下对蓄热井短期蓄热进行了瞬态模拟。根据模拟结果对比分析了不同条件下蓄热井换热性能和土壤热扩散特性,探讨了系统最佳进口温度、流速以及蓄热方式。结果表明:进口温度为40℃和50℃时换热量远高于进口温度为30℃时的换热量,流速为0. 1 m/s时的换热量远小于0. 3、0. 5m/s时的换热量,并且此两组流速对应的换热量相差不大。在径向方向上,靠近U管表面处土壤温度在换热初期急剧上升,离中心0. 5~1 m远处土壤受换热影响极其小。经分析得出,蓄热井最佳进口温度、流体流速和井间距为40~50℃、0. 3 m/s和1. 5~2 m,且结合合理的间歇蓄热方式也是提高换热量的关键。 展开更多
关键词 竖直双u地埋井 数值模拟 换热 土壤温度 热扩散 蓄热
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U型垂直地埋管换热器性能的影响因素分析 被引量:7
19
作者 刘永 柏祥华 《流体机械》 CSCD 北大核心 2014年第12期77-81,38,共6页
为了了解不同的设计参数对于换热器性能的影响,本文通过建立流体力学三维模型模拟了管长60~200m 的地埋管换热器性能。研究结果显示,流体进口温度、流体速度和初始地下温度都对换热器性能有显著的影响,考虑到热通量和压降2个因素,... 为了了解不同的设计参数对于换热器性能的影响,本文通过建立流体力学三维模型模拟了管长60~200m 的地埋管换热器性能。研究结果显示,流体进口温度、流体速度和初始地下温度都对换热器性能有显著的影响,考虑到热通量和压降2个因素,推荐流速为0.5m/s。回填物和土壤的密度及比热对性能的影响小于导热率的影响。文中开发了一个简单的数学模型用于预测回填物和土壤,比热和导热率以及热通量的影响,预测结果与 CFD 结果高度符合。当换热器的长度从60m 增加到200m,热通量下降,影响半径也变小。 展开更多
关键词 u 型垂直地埋管换热器 性能 影响因素
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地源热泵及地下U型换热器传热模拟研究 被引量:7
20
作者 涂爱民 周恩泽 +1 位作者 佟少臣 董华 《制冷与空调》 2005年第5期34-38,共5页
介绍了地源热泵单U垂直埋管的几种地下换热器传热模型,重点介绍和分析了改进的圆柱热源理论模型和“负荷聚合”思想以及可用于短时间范围传热模拟的数值解的理论模型。采用“负荷聚合”的圆柱热源理论模型大大缩短了全年传热模拟的时间... 介绍了地源热泵单U垂直埋管的几种地下换热器传热模型,重点介绍和分析了改进的圆柱热源理论模型和“负荷聚合”思想以及可用于短时间范围传热模拟的数值解的理论模型。采用“负荷聚合”的圆柱热源理论模型大大缩短了全年传热模拟的时间;而适用于短时间尺度的数值解模型对地下换热器和地源热泵系统的设计以及能量分析具有现实意义。 展开更多
关键词 地源热泵 垂直u型换热器 传热模型 负荷聚合 短时间尺度 地源热泵系统 地下换热器 传热模型 模拟研究 u 理论模型 传热模拟 时间范围 垂直埋管
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