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考虑地下渗流影响的能源地连墙换热性能研究
1
作者 黄睿 张飞宇 +2 位作者 周长冰 朱宓能 张鑫 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期901-909,共9页
能源地下连续墙是一类新型的能源地下结构,兼顾结构承载和热量交换的双重功能,地下渗流对能源结构的换热性能影响显著,有必要开展深入研究。以上海自然博物馆的能源地下连续墙为工程背景,利用COMSOL多物理场耦合软件构建数值模型,分析... 能源地下连续墙是一类新型的能源地下结构,兼顾结构承载和热量交换的双重功能,地下渗流对能源结构的换热性能影响显著,有必要开展深入研究。以上海自然博物馆的能源地下连续墙为工程背景,利用COMSOL多物理场耦合软件构建数值模型,分析了换热管入口温度、地下水渗流方向、渗流速度、换热运行模式和运行周期对地连墙结构换热量的影响规律。结果表明,地下渗流的流速和方向都对能源结构换热有显著的影响,地下渗流能有效地缓解地下结构换热引起的热量积累,保障能源结构的换热效率。因此,能源地下结构适合在有较好渗流条件的地质环境中应用。地源热泵间歇运行可以有助于土体中的热量恢复,在长期运行工况下,能源结构在夏季的换热量要高于冬季。研究成果对完善能源地下连续墙的设计理论具有一定的参考意义,有助于推动浅层地热能的开发利用。 展开更多
关键词 能源地下连续墙 地源热泵 COMSOL 渗流 换热能力
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地下连续墙内埋管地热换热器传热模型 被引量：6
2
作者 夏才初 孙猛 +1 位作者 张国柱 肖素光 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期440-445,共6页
根据地下连续墙内埋管的结构形式和传热特点,建立开挖面以上和开挖面以下两部分的地下连续墙内埋管传热模型,并采用格林函数法推导其解析解.该模型能求解带有随时间变化的内热源、非齐次边界条件的复合介质热传导问题,可用于地下连续墙... 根据地下连续墙内埋管的结构形式和传热特点,建立开挖面以上和开挖面以下两部分的地下连续墙内埋管传热模型,并采用格林函数法推导其解析解.该模型能求解带有随时间变化的内热源、非齐次边界条件的复合介质热传导问题,可用于地下连续墙及周围土体内的温度场分析,还可用于地下连续墙内埋管布置形式、埋管间距以及间歇运行时间等参数的优化分析. 展开更多
关键词 地下连续墙内埋管换热器 传热模型 地源热泵 解析解
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地源热泵型地下连续墙内埋管换热器优化设计 被引量：4
3
作者 孙猛 夏才初 张国柱 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期443-448,共6页
根据地下连续墙内埋管换热器传热模型及埋管内流体温度场提出了地下连续墙内埋管换热器换热能力和出水温度的计算方法,并基于正交分析给出了上部建筑负荷最大时地下换热器的换热量及出水温度最高值的回归公式.在此基础上,根据出水温度... 根据地下连续墙内埋管换热器传热模型及埋管内流体温度场提出了地下连续墙内埋管换热器换热能力和出水温度的计算方法,并基于正交分析给出了上部建筑负荷最大时地下换热器的换热量及出水温度最高值的回归公式.在此基础上,根据出水温度最高值、单组埋管长度以及地下连续墙单幅宽度等限制条件提出了地下连续墙内埋管换热器的优化设计方法,并以上海自然博物馆地下连续墙内埋管为例进行了计算.分析表明,该优化设计方法计算简便,容易为工程设计人员所接受. 展开更多
关键词 地源热泵 地下连续墙内埋管换热器 优化设计 正交分析
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地下连续墙内热交换管引起的温度应力研究 被引量：12
4
作者 夏才初 朱建龙 曹诗定 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期90-95,共6页
能源地铁车站技术是一种利用地球地温能的新型建筑节能技术,通常是将地源热泵热交换管系统埋设在车站的结构中,当热交换管引起周围结构的温度产生变化时,会引起地下结构中产生温度应力。因此,对温度应力进行研究是确保结构安全的一个重... 能源地铁车站技术是一种利用地球地温能的新型建筑节能技术,通常是将地源热泵热交换管系统埋设在车站的结构中,当热交换管引起周围结构的温度产生变化时,会引起地下结构中产生温度应力。因此,对温度应力进行研究是确保结构安全的一个重要项目。通过对地下连续墙中埋设热交换管的情况建立热力学模型,并采用数值模拟方法进行求解。对数值模拟的结果进行分析,能直观地得到地源热泵系统运营时温度场和温度应力的特点,而这些特点对指导设计和施工有着重要意义。 展开更多
关键词 地下连续墙 地源热泵 热交换管 温度场 温度应力
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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
5
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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地下连续墙内埋管地下换热器设计计算方法研究 被引量：2
6
作者 孙猛 夏才初 张国柱 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期413-419,共7页
基于地下连续墙内埋管传热模型的解析解,根据地下换热器进水温度假定曲线,迭代原理及负荷聚合原理提出地下连续墙内埋管地下换热器逐时换热量的计算方法及地下换热器的设计计算方法,并与数值模型、地埋管传热模型及上海自然博物馆的现... 基于地下连续墙内埋管传热模型的解析解,根据地下换热器进水温度假定曲线,迭代原理及负荷聚合原理提出地下连续墙内埋管地下换热器逐时换热量的计算方法及地下换热器的设计计算方法,并与数值模型、地埋管传热模型及上海自然博物馆的现场试验数据进行比较与分析。结果表明:采用该文提出的方法得到的地下换热器逐时换热量与实测值非常吻合,更能准确分析地下连续墙内换热器可承担的换热量的变化情况,并通过将其与满足上部建筑物冷(热)负荷所需的换热量相比较,从而判断地下换热器的设计参数是否合理,为科学设计地下连续墙内埋管地下换热器提供依据。 展开更多
关键词 地源热泵 地下连续墙内埋管 地下换热器 传热模型 设计计算方法
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管内介质为蒸汽状态下的填充床内置换热器外壁传热 被引量：3
7
作者 高增丽 刘永启 高振强 《冶金能源》 2018年第4期29-32,共4页
在填充床内置换热取热实验台上,研究了换热器管内介质分别为湿蒸汽与过热蒸汽条件下的填充床内置换热器外壁传热。实验结果表明:管内介质分别为湿蒸汽与过热蒸汽时,填充床内置换热器的外壁传热系数随蒸汽质量流量的增大而增大,随湿蒸汽... 在填充床内置换热取热实验台上,研究了换热器管内介质分别为湿蒸汽与过热蒸汽条件下的填充床内置换热器外壁传热。实验结果表明:管内介质分别为湿蒸汽与过热蒸汽时,填充床内置换热器的外壁传热系数随蒸汽质量流量的增大而增大,随湿蒸汽换热器入口干度、过热蒸汽换热器入口过热度的增大而迅速减小;管内介质为过热蒸汽时,换热器外壁镀银后,低流速热风工况下的填充床内置换热器换热系数比镀银前减少近50%,换热器取热的50%以上来自于换热器外壁的辐射换热。 展开更多
关键词 填充床 内置换热器 外壁传热 湿蒸汽 过热蒸汽
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河南濮阳某小区地热供暖站房设计 被引量：2
8
作者 张超 陈永 王仰慧 《暖通空调》 北大核心 2015年第11期48-52,共5页
介绍了我国地热资源开发利用的概况以及该项目的概况。项目所在地具有丰富的地热资源,采用地热水间接换热结合水源热泵机组为建筑供暖,并合理利用水泵变频技术,经过一个供暖季的运行,取得了较好的经济效益和环境效益,最后给出了开发地... 介绍了我国地热资源开发利用的概况以及该项目的概况。项目所在地具有丰富的地热资源,采用地热水间接换热结合水源热泵机组为建筑供暖,并合理利用水泵变频技术,经过一个供暖季的运行,取得了较好的经济效益和环境效益,最后给出了开发地热供暖的几点建议。 展开更多
关键词 地热供暖 清洁能源 燃气壁挂炉 电动压缩螺杆式水源热泵机组 板式换热器 燃煤锅炉房
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螺旋埋管地热换热器的线圈热源模型及其解析解 被引量：17
9
作者 李新 方亮 +1 位作者 赵强 方肇洪 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期475-479,499,共5页
在建筑物既有的桩基础中埋设PE管作为地源热泵系统的地热换热器,可降低系统的占地面积和初投资,正成为地源热泵研究和应用的新热点。以桩基埋管地源热泵系统的工程应用为背景,对螺旋埋管地热换热器的非稳态传热模型进行了分析讨论,提出... 在建筑物既有的桩基础中埋设PE管作为地源热泵系统的地热换热器,可降低系统的占地面积和初投资,正成为地源热泵研究和应用的新热点。以桩基埋管地源热泵系统的工程应用为背景,对螺旋埋管地热换热器的非稳态传热模型进行了分析讨论,提出了考虑螺旋埋管在深度方向温度分布和节距影响的线圈热源模型。采用格林函数法和虚拟热源法,分别求得无限长和有限长线圈热源模型的非稳态温度场的解析解表达式。以这些解析解为基础分析了模型中各参数对螺旋埋管换热器换热性能的影响。 展开更多
关键词 地源热泵 桩基埋管换热器 传热模型 解析解
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浅层地热能与地下结构协同发展的研究与应用现状 被引量：7
10
作者 杨梅芳 王庆华 黄坚 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2020年第S02期819-823,共5页
浅层地热能在地下结构中的应用打破了传统能源技术和工程结构的模式。总结了国内外浅层地热能与地下结构协同利用的一些工程实例,分析了能源桩、地下连续墙在传热模型、传热特性和热力学响应等方面的研究现状,梳理了地下能源结构研究中... 浅层地热能在地下结构中的应用打破了传统能源技术和工程结构的模式。总结了国内外浅层地热能与地下结构协同利用的一些工程实例,分析了能源桩、地下连续墙在传热模型、传热特性和热力学响应等方面的研究现状,梳理了地下能源结构研究中应用的试验、理论研究和数值模拟方法,归纳了当前研究中存在的问题,提出了未来的研究方向和建议。 展开更多
关键词 浅层地热能 地下结构 能量桩 地下连续墙内埋管技术
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