地源熱泵樁基埋管的三維數(shù)值模擬與應(yīng)用分析.pdf

1、地源熱泵技術(shù)是淺層地?zé)崮茏钣行У睦梅绞剑壳霸趪鴥?nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。其中，樁基埋管地源熱泵系統(tǒng)由于具有充分使用土地面積，減少初投資以及增強(qiáng)熱交換器換熱性能等優(yōu)勢，成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。
　　本文基于COMSOL Multiphysics軟件建立了樁基埋管熱交換器的三維數(shù)值模型，并通過將現(xiàn)場土壤熱物性測試所得的流體出口溫度實(shí)測值與數(shù)值模型的模擬值進(jìn)行對比，驗(yàn)證了數(shù)值模型的可靠性。
　　在傳統(tǒng)的解析解模型基礎(chǔ)上，結(jié)合三維

2、數(shù)值模型建立了解析解改進(jìn)模型。該模型能夠用于反演土壤的傳熱性能參數(shù)。通過與復(fù)合圓柱熱源模型進(jìn)行對比，驗(yàn)證了其反演結(jié)果的準(zhǔn)確性。將改進(jìn)模型應(yīng)用于實(shí)際工程中，結(jié)果表明改進(jìn)模型能較好地反映樁基埋管的實(shí)際換熱情況，并準(zhǔn)確地求解土壤的傳熱性能參數(shù)。
　　利用COMSOL軟件分別建立了雙U型樁基埋管換熱模型（MOU），W型樁基埋管換熱模型（MOW）以及螺旋型樁基埋管換熱模型（MOS），并分別在夏季工況和冬季工況條件下，對三種樁基埋管形式的換熱

3、性能進(jìn)行了分析?；?MOU模型，分析了樁基深度、流體流速、流體進(jìn)口溫度、土壤導(dǎo)熱系數(shù)以及土壤初始溫度等對雙 U型樁基埋管熱交換器換熱性能的影響；基于 MOS模型，分析了螺旋間距以及進(jìn)水管的形式等對螺旋型樁基埋管熱交換器換熱性能的影響。利用 SPSS軟件對樁埋U型管熱交換器換熱性能的影響因素進(jìn)行多元線性回歸分析，得到了不同影響參數(shù)對熱交換器換熱性能的影響程度。將多元線性回歸模型的預(yù)測值與數(shù)值模擬的模擬值進(jìn)行對比，驗(yàn)證了回歸模型的可靠性。