一种竖直双U型地埋管换热器流体温度场分析方法

    公开(公告)号:CN113919168B

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202111214386.2

    申请日:2021-10-19

    Abstract: 本发明的一种竖直双U型地埋管换热器流体温度场分析方法,涉及地源热泵领域,首先将进口支管和出口支管简化为位于钻孔中心、壁厚为零的等效管,将回填土简化为空心圆柱体;采用热阻法分析任意两个等效支管内流体之间的传热,将回填土和土壤中的传热近似为径向上的一维传热并采用复合介质柱热源模型结合变热流叠加原理进行分析,进而建立换热器半解析传热模型;最后对钻孔及钻孔外的土壤进行网格划分,设置时间步长,采用迭代法对相关的传热方程进行求解,计算各时刻各支管内的流体温度场。本发明采用半解析模型分析竖直双U型地埋管换热器流体温度场,既可以对流体温度场进行准确计算,又可以使得网格划分简单、计算时间短。

    一种套管式中深层地埋管岩土分层热物性预测方法

    公开(公告)号:CN117113714A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311162960.3

    申请日:2023-09-11

    Abstract: 本发明公开了一种套管式中深层地埋管岩土分层热物性预测方法,利用分布式热响应测试实验数据对岩土分层热物性进行预测,属于地源热泵技术领域。首先,将套管式中深层地埋管沿深度方向分为若干层;然后,基于分布式热响应测试实验数据构建边界条件,进而对每层套管式中深层地埋管分别建立传热模型;采用分布式热响应测试实验数据与传热模型计算值的均方根误差作为每层套管式中深层地埋管的目标函数;最后通过求解各层套管式中深层地埋管的最小目标函数,依次对各层岩土热物性(热导率和热容)进行预测。本发明所预测的各层岩土热物性精度较高,解决了现有分布式热响应测试技术测量深度浅、建模复杂或测量参数单一的问题,具有较高推广价值。

    一种考虑地下水渗流的中深层地埋管流体温度场分析方法

    公开(公告)号:CN113468743B

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202110735976.3

    申请日:2021-06-30

    Abstract: 本发明提供一种考虑地下水渗流的中深层地埋管流体温度场分析方法,用于计算随深度及时间变化的中深层地埋管内管流体及外管流体的温度场。首先,假定钻孔内的传热为稳态传热并将钻孔近似为移动的线热源,进而建立内管流体及外管流体的稳态传热方程,并采用移动线热源模型结合变热流叠加原理建立钻孔壁面温度与由钻孔传递给岩土的热流的方程式;其次,将中深层地埋管的钻孔及钻孔外的岩土沿轴向分为若干段,设置时间步长,然后对上述方程进行离散,并采用迭代法进行求解,从而得到中深层地埋管内外管流体的温度场。本发明考虑了地下水渗流对中深层地埋管的影响,具有足够高的精度,并且计算量较小。

    一种考虑地下水渗流的中深层地埋管流体温度场分析方法

    公开(公告)号:CN113468743A

    公开(公告)日:2021-10-01

    申请号:CN202110735976.3

    申请日:2021-06-30

    Abstract: 本发明提供一种考虑地下水渗流的中深层地埋管流体温度场分析方法,用于计算随深度及时间变化的中深层地埋管内管流体及外管流体的温度场。首先,假定钻孔内的传热为稳态传热并将钻孔近似为移动的线热源,进而建立内管流体及外管流体的稳态传热方程,并采用移动线热源模型结合变热流叠加原理建立钻孔壁面温度与由钻孔传递给岩土的热流的方程式;其次,将中深层地埋管的钻孔及钻孔外的岩土沿轴向分为若干段,设置时间步长,然后对上述方程进行离散,并采用迭代法进行求解,从而得到中深层地埋管内外管流体的温度场。本发明考虑了地下水渗流对中深层地埋管的影响,具有足够高的精度,并且计算量较小。

    一种U型中深层地埋管换热器流体温度分布分析方法

    公开(公告)号:CN116167225A

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202310155970.8

    申请日:2023-02-20

    Abstract: 本发明公开了一种U型中深层地埋管换热器流体温度分布分析方法,属于地源热泵技术领域。本发明假设U型中深层地埋管换热器注入井、产出井及连接井中的流体分别满足沿流动方向的一维传热方程,假设三口钻井中的回填物及其周围的岩土满足垂直于流体流动方向的一维径向导热,并忽略保温材料热容。然后,建立流体的一维瞬态传热方程,并基于解析模型分析回填物和岩土中的传热过程,进而建立半解析传热模型。最后,将流体沿流动方向划分为若干个节点,将模拟时间划分为若干个时间节点,将相关方程离散为代数方程,并利用迭代法计算流体温度随时间和空间的分布。本发明建模简便、计算量小、计算精度高,具有较高的推广价值。

    一种竖直双U型地埋管换热器流体温度场分析方法

    公开(公告)号:CN113919168A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111214386.2

    申请日:2021-10-19

    Abstract: 本发明的一种竖直双U型地埋管换热器流体温度场分析方法,涉及地源热泵领域,首先将进口支管和出口支管简化为位于钻孔中心、壁厚为零的等效管,将回填土简化为空心圆柱体;采用热阻法分析任意两个等效支管内流体之间的传热,将回填土和土壤中的传热近似为径向上的一维传热并采用复合介质柱热源模型结合变热流叠加原理进行分析,进而建立换热器半解析传热模型;最后对钻孔及钻孔外的土壤进行网格划分,设置时间步长,采用迭代法对相关的传热方程进行求解,计算各时刻各支管内的流体温度场。本发明采用半解析模型分析竖直双U型地埋管换热器流体温度场,既可以对流体温度场进行准确计算,又可以使得网格划分简单、计算时间短。

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