上海地区夏季地表热通量特征及其影响因素

通过土壤温度预报校正(TDEC)法验证了地表下5 mm处测量土壤热通量的准确性,并以此代表地表热通量.总结了上海地区3种典型日(晴天、多云、雨天)地表下5 mm处土壤热通量的日变化情况,并通过控制变量法综合分析不同因素(太阳辐射量、土壤含水量、云量等)对土壤热通量的影响.结果表明:土壤热通量的波动晴天时最剧烈,波动范围为-23.62~111.81 W/m^2;随着土壤深度的递减,土壤热通量在多云和雨天的波动范围依次减小;未下雨时太阳辐射量与土壤热通量之间的相关性较强(R^2>0.74);土壤热通量的波动范围随土壤含水量的增加而缩小;在不同典型日,土壤热通量受到不同因素的影响.

夏热冬冷地区地下蓄热模拟分析

利用Fluent软件建立地下埋管换热器的三维土壤蓄热模型,实现气温和辐照影响下土壤长期蓄热的动态仿真。对夏热冬冷地区天气条件下8个月的长期蓄热进行模拟研究,得到土壤温度分布特征及各边界热流的变化情况。在蓄热一个月的条件下,采用正常蓄热、加倍时长和间隔运行3种不同控制策略,对比其蓄热效果。结果表明,地表热流受天气温度影响较大,蓄热体底部和侧面主要受整体温度的影响;随着蓄热体温度的升高,底部和侧面热量耗散逐渐增大;加倍时长后蓄热一个月得到的内能增量是正常蓄热的1.52倍,间隔加热是正常蓄热的1.12倍;对于3个月以上的入口温度恒定的长期蓄热,加倍时长和间隔加热2种方式的蓄热效率优势不明显。