收藏本站
《北京建筑大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

土壤源热泵地埋管换热器周围土壤温度场模拟与实验研究

赵国君  
【摘要】:地埋管换热器周围土壤温度场能够直观的反映出土壤的热物性和地埋管换热器的换热性能,故本文采用实验与模拟相结合的方法对双U形地埋管换热器周围的土壤温度场进行研究,探索影响土壤源热泵地埋管换热器周围土壤温度场的因素。 首先,建立竖直双U形地埋管换热器与其周围土壤的瞬态传热模型,探索影响地埋管换热器周围土壤温度分布的因素,以及理论模型求解所需的参数。其次,搭建地埋管换热器周围土壤温度场研究的实验台,以实测的方式确定地下土壤的热物性和初始温度分布,并且运行已建成的土壤源热泵系统,得到地埋管换热器进、出口水温、流量及其周围土壤温度的逐时变化数据,为模拟提供参数。第三,将地下土壤自然分层下的不同土壤参数以及地埋管换热器的运行参数代入理论模型之中,借助Matlab软件对地埋管换热器周围温度场进行模拟,并与实验数据对比,验证模型的可靠性。最后,利用该模型分析地埋管换热器周围土壤温度场的影响因素。 实验及模拟结果表明: 1)地下土壤含水量随着深度的变化较明显,呈现出一定的随机性。 2)土壤初始温度的测量结果表明,在0~50m深度范围内,土壤初始温度在总体上有先上升、再下降的趋势。 3)地埋管换热器进口流体流量越大,地埋管换热器周围土壤温度的下降幅度越大,但当流量增加到一定程度后,其周围土壤温度下降趋势变缓。 4)地埋管换热器进口流体温度越低,地埋管换热器周围土壤平均的下降温度越大,地埋管换热器的热作用半径也较大。 5)近换热器壁面处土壤的导热系数越大,土壤温度降低得就越小;在距换热器较远处,土壤导热系数越大,土壤温度下降得越多; 6)随着土壤热容的增大,热作用半径越小,土壤温度降低越少。 7)土壤导热系数的上下分层对地埋管换热器换热性能基本没有影响;土壤的热容上下分层对地埋管换热器的换热性能影响较大。
【学位授予单位】:北京建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU831

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施恂根;赵跃平;刘东辉;;基于ANSYS有限元对垂直地下埋管周围温度场的模拟研究[J];四川建筑科学研究;2011年06期
2 赵红军;欧健;余斌;;地源热泵垂直埋管换热器性能的数值模拟研究[J];河南城建学院学报;2010年06期
3 杨卫波;施明恒;;地源热泵中U型埋管传热过程的数值模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2007年01期
4 宋胡伟;刘金祥;陈晓春;张建;丁高;;不同地区土壤温度及建筑负荷特性对地源热泵系统的影响[J];建筑科学;2010年08期
5 齐立宝;刁乃仁;;土壤源热泵地下蓄能的分析与研究[J];建筑热能通风空调;2009年06期
6 文乾照;李湧;韩肇宇;周志华;;双U形地埋管换热器冬季周围土壤温度变化[J];煤气与热力;2009年06期
7 袁艳平;雷波;曹晓玲;张丹;;地源热泵地埋管换热器传热研究(3):变热流边界条件下单U形地埋管换热器的非稳态传热特性[J];暖通空调;2009年12期
8 郝文兰;陈宝明;云和明;迟广舟;徐扬;;U型垂直埋管非稳态换热的数值模拟与研究[J];山东建筑大学学报;2010年06期
9 李元旦,张旭;土壤源热泵的国内外研究和应用现状及展望[J];制冷空调与电力机械;2002年01期
10 张于峰;陈成敏;聂金哲;周小珠;胡晓微;马洪亭;;U型埋管系统地下传热数值模拟[J];天津大学学报;2010年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 吕丽霞;地源热泵地下换热埋管传热特性研究[D];大连理工大学;2005年
2 曾宪斌;地源热泵垂直U型埋管换热器周围土壤温度场的数值模拟[D];重庆大学;2007年
3 张士花;土壤源热泵换热器周围土壤温度变化研究[D];天津大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高庆龙;杨柳;刘大龙;王丽娟;;建筑热环境模拟分析用逐时相对湿度生成方法[J];四川建筑科学研究;2007年06期
2 洪涛;杨坤丽;;成都地区地源热泵空调系统的经济分析[J];四川建筑科学研究;2009年01期
3 吕思强;永村一雄;井川憲男;;中国采暖与空调负荷的分布特征及与外界影响要素的关系[J];四川建筑科学研究;2010年02期
4 袁艳平;曹晓玲;雷波;杨从辉;;中国地区土壤源热泵系统研究进展评述[J];四川建筑科学研究;2010年02期
5 刘寅;李安桂;周光辉;;西安实施太阳能建筑一体化规模化供热适宜性研究[J];四川建筑科学研究;2010年05期
6 祁清华;冯雅;谷晋川;;四川省被动式太阳房气候分区探讨[J];四川建筑科学研究;2010年06期
7 李茜;苏华;李晓虹;张燕;;地源热泵竖埋U形换热器一维数值模型[J];四川建筑科学研究;2012年02期
8 刘亮;;合肥地区垂直U型埋管换热器实验分析及模拟[J];安徽建筑;2010年05期
9 王峰;雷波;;地铁隧道通风系统节能研究[J];地下空间与工程学报;2012年01期
10 马承伟;韩静静;李睿;;日光温室热环境模拟预测软件研究开发[J];北方园艺;2010年15期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈洁;叶倩;;混合式地源热泵系统在合肥某工程中的设计分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 陈茂科;胡松涛;周睿;王刚;李绪泉;;上海地区多联式空调系统全年动态能耗分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 周海东;黄翔;屈元;;通信机房(基站)用蒸发冷却空调应用初探[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
4 胡宁;王晏平;李雪飞;;合肥地区垂直U型埋管换热器实验分析及模拟[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
5 陈北领;;土壤源热泵技术在历史街区保护规划中的应用——以南京南捕厅历史街区为例[A];2011城市发展与规划大会论文集[C];2011年
6 王仕凡;徐勇;毛树伟;;地埋管中央空调系统在山东省胸科医院中的应用[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
7 卢晗;曲晓宁;楚广明;;某五星级酒店空调系统热回收节能分析[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
8 曲晓宁;卢晗;楚广明;;某地源热泵系统经济技术比较及节能分析[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
9 周海东;黄翔;屈元;;蒸发式冷气机在通信基站的适用性分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
10 余龙;余延顺;;土壤耦合热泵系统的热响应实验方法研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾志辉;广府传统民居通风方法及其现代建筑应用[D];华南理工大学;2010年
2 秦红;蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究[D];广东工业大学;2011年
3 杨军;太阳能新风系统设计与控制方法研究[D];北京邮电大学;2011年
4 张文雍;严寒地区太阳能-土壤耦合热泵季节性土壤蓄热特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 李宪莉;太阳能热风采暖系统与村镇建筑一体化研究[D];天津大学;2010年
6 刘逸;复合式热泵供热系统的耦合特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 刘挺;热虹吸管热回收装置传热特性及应用研究[D];北京工业大学;2010年
8 雷海燕;地埋管相变回填材料的理论分析与实验研究[D];天津大学;2011年
9 韩莹;寒冷地区住宅建筑物综合热惰性的研究[D];天津大学;2011年
10 余丽霞;长江流域住宅空调技术评价研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴启任;寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究[D];大连理工大学;2010年
2 姚微;WSAC居住建筑热响应特性的研究[D];大连理工大学;2010年
3 齐静;基于CFD风热环境模拟的小区规划方案研究[D];河北工程大学;2010年
4 尹振江;岩土热响应测试仪的研制与实验研究[D];河北工程大学;2010年
5 李世元;夏热冬冷地区居住建筑外墙内保温技术适宜性研究[D];浙江大学;2011年
6 曾凯;夏热冬冷地区既有建筑节能改造研究[D];浙江大学;2011年
7 张宏弢;复合式地源热泵系统辅助散热冷却塔研究[D];昆明理工大学;2010年
8 陈德超;基于蒙特卡罗法的地源热泵地埋管随机传热分析[D];武汉理工大学;2010年
9 于蕾;污水源热泵的设计及应用[D];山东大学;2010年
10 吴建坤;土壤源热泵垂直U型管周围土壤温度场的模拟研究[D];沈阳建筑大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曲云霞,张林华,方肇洪,李安桂;地源热泵系统防冻液的选择[J];节能与环保;2002年08期
2 李琴云,刁乃仁,方肇洪;美国开式回路地源热泵利用地下水的若干规定[J];节能与环保;2003年02期
3 杨卫波;施明恒;;地源热泵中U型埋管传热过程的数值模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2007年01期
4 何雪冰,刘宪英;北方地区应用地源热泵应注意的问题[J];低温建筑技术;2004年02期
5 徐伟;;中国地源热泵情况调查与分析[J];工程建设与设计;2006年12期
6 陈永平,施明恒;基于分形理论的多孔介质导热系数研究[J];工程热物理学报;1999年05期
7 王景刚,马一太,张子平,王侃宏,候立泉;地源热泵的运行特性模拟研究[J];工程热物理学报;2003年03期
8 方肇洪,刁乃仁,曾和义;地热换热器的传热分析[J];工程热物理学报;2004年04期
9 顾中煊;吴玉庭;唐志伟;马重芳;;U型管地下换热系统非稳态传热数值模拟[J];工程热物理学报;2006年02期
10 张志莹;;建筑节能是实现建筑业可持续发展的必由之路[J];中国工程咨询;2006年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 魏唐棣;地源热泵地下套管式埋管换热器性能研究[D];重庆大学;2001年
2 曲云霞;地源热泵系统模型与仿真[D];西安建筑科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡彦辉;垂直深埋U型管大地耦合式地源热泵冬季实验研究与三维数值模拟[D];重庆大学;2003年
2 王欣;地源热泵地下垂直式埋管换热器换热研究[D];浙江大学;2004年
3 任晓红;U型垂直地下埋管换热器地源热泵全年实验研究与传热模型[D];重庆大学;2004年
4 程国强;地源热泵换热器的分析与设计[D];浙江大学;2005年
5 吕丽霞;地源热泵地下换热埋管传热特性研究[D];大连理工大学;2005年
6 张新宇;土壤源热泵地下换热系统温度场分析[D];北方工业大学;2005年
7 袁秋凤;土壤热泵垂直U型埋管换热器传热分析[D];华中科技大学;2005年
8 闫晓娜;土壤源热泵型U埋管换热器传热研究[D];南京理工大学;2006年
9 施恂根;垂直U型埋管换热器动态换热分析[D];西华大学;2008年
10 聂金哲;村镇地下储能直接冷却技术研究[D];天津大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姜凌宇,杨玉银,谢和平;内护筒栓塞法在深水条件下埋管断桩处理中的应用[J];工程勘察;2002年01期
2 刘艳峰,杨越峰;低温热水地板辐射供暖系统施工[J];安装;2003年06期
3 张友群;唐彦伟;曹国学;;流化床锅炉埋管斜段的防磨[J];黑龙江造纸;2007年01期
4 田文栋,魏小林,吴东垠,黎军,盛宏至;非均匀布风对流化床埋管换热特性的影响[J];工程热物理学报;2000年05期
5 于宙;于鹏;;沸腾锅炉埋管磨损及抗磨的探讨[J];煤气与热力;2006年02期
6 汪小鼎;;35t/h循环流化床锅炉改进措施[J];江西能源;2007年02期
7 黄志强;任鸿飞;胡书礼;郝玉昭;;钻孔灌注桩施工中埋管断桩事故原因分析及防治[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2008年02期
8 骆祥平,刘斌;低温地板辐射采暖系统在工程中的应用[J];建筑施工;2003年03期
9 唐秀龙;;沸腾锅炉埋管防磨研究[J];内蒙古石油化工;2006年08期
10 李宝军;蔡盛田;高玲玲;;焦炉基础顶板埋管中心线尺寸偏差的控制措施[J];安装;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈海洋;;土壤源热泵U型竖直地埋管热响应试验及分析[A];第十三届中国科协年会第14分会场-地热能开发利用与低碳经济研讨会论文集[C];2011年
2 於仲义;陈焰华;胡平放;徐玉党;袁旭东;;基于换热能效度的竖直地埋管埋设深度设计[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年
3 於仲义;胡平放;胡磊;袁旭东;;垂直U型地埋管换热器传热能效特性实验研究[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年
4 张志鹏;马宏权;夏振云;史林林;;基于岩土热响应测试的地埋管换热器取放热量设计计算方法[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
5 张志鹏;马宏权;夏振云;李敏;沈玲玲;;岩土热响应测试在地埋管换热器设计中的应用[A];地温资源与地源热泵技术应用论文集(第四集)[C];2011年
6 於仲义;陈焰华;胡平放;;基于岩土体蓄能平衡的垂直地埋管换热器设计方法[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年
7 胡宁;王晏平;李雪飞;汪志远;;合肥地区垂直U型埋管换热器实验分析及模拟[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
8 胡宁;王晏平;李雪飞;;合肥地区垂直U型埋管换热器实验分析及模拟[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
9 张锐;张旭;周翔;董丽娟;唐凯;;流量对地埋管换热性能影响的实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
10 林芸;赵强;方肇洪;;水平螺旋埋管地源热泵的研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 楚国华 李昌奇 楚建军;安阳县农业综合开发如火如荼[N];安阳日报;2010年
2 铁建晓;绿色典范的亮丽风景线[N];山西日报;2009年
3 顾猛;专家共商土壤源热泵行业发展大计[N];中国建设报;2009年
4 本报记者 李静华;优化设计促土壤源热泵更节能[N];中国房地产报;2010年
5 本报记者 张剑雯;晋瑞苑:节能环保省钱一举三得[N];山西经济日报;2009年
6 李易峰;推广清洁再生能源 打造乌市一片蓝天[N];国家电网报;2009年
7 记者 段金平 通讯员 毕文明;国内首台商业浅层地温能响应试验台问世[N];中国国土资源报;2009年
8 杨力凡;地管漏水无法安居 定时供水问题解决[N];吉林日报;2009年
9 现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司 叶大法 吴玲红 梁韬;上海世博轴江水源与地源热泵联合系统设计[N];中华建筑报;2009年
10 铁建晓;晋瑞苑节能示范小区主体率先封顶[N];山西政协报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨伟;U型竖直地埋管换热器热响应模型及其算法研究[D];湖南大学;2010年
2 雷海燕;地埋管相变回填材料的理论分析与实验研究[D];天津大学;2011年
3 白天;严寒地区土壤源热泵系统地埋管运行特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 白天;严寒地区土壤源热泵系统地埋管运行特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 徐坚;地源热泵U型埋管换热器的变周期模型研究[D];浙江大学;2010年
6 刘卓栋;地源热泵地埋管随机传热与可靠性理论研究[D];武汉理工大学;2010年
7 杨涛;严寒地区季节性自然冷源土壤蓄冷应用基础研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 刘逸;复合式热泵供热系统的耦合特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 雷飞;地源热泵空调系统运行建模研究及能效分析[D];华中科技大学;2011年
10 张玲;土壤热湿传递与土壤源热泵的理论与实验研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵国君;土壤源热泵地埋管换热器周围土壤温度场模拟与实验研究[D];北京建筑大学;2013年
2 李翔;垂直U型地埋管换热数值模拟及其设计软件开发[D];北京工业大学;2010年
3 刘东林;水—热耦合作用下地埋管换热特性研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 杨从辉;土壤源热泵地埋管换热器运行特性研究[D];西南交通大学;2011年
5 郭凯生;土壤源热泵地下埋管换热器[D];重庆大学;2010年
6 雷俊;竖直U型地埋管换热器传热与土壤温度场的数值模拟研究[D];广东工业大学;2011年
7 赵红磊;直膨式地埋管换热器的传热仿真研究[D];华北电力大学;2013年
8 韩明坤;地埋管季节性蓄热的地下传热分析[D];山东建筑大学;2013年
9 赵静;地埋管土壤温度特征的数值模拟与实验研究[D];天津大学;2012年
10 李江;地埋管换热器换热性能数值模拟及实验研究[D];长沙理工大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026