重庆理工大学学报（自然科学）

重庆理工大学学报（自然科学） ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (12): 226-236.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2020.12.028

• 能源动力环境 • 上一篇    下一篇

套管式地埋管换热器传热特性数值模拟

吴 晅1,梁思源1,郑明杰2,侯正芳1,路子业3   

  1. 1.内蒙古科技大学,内蒙古包头 014010;2.赛杨建筑东京事务所,日本东京;3.清华大学建筑设计研究院有限公司,北京 100084
  • 收稿日期:2020-07-01 出版日期:2021-01-28 发布日期:2021-01-28
  • 作者简介:吴晅，男，博士，教授，主要从事建筑节能技术研究，Ｅ-ｍａｉｌ：ｗｘｇｉｆ＠１６３．ｃｏｍ；梁思源，女，硕士研究生，主要从事建筑节能技术研究，Ｅ-ｍａｉｌ：１５０３２３５５２１７＠１６３．ｃｏｍ。
  • 基金资助:
    教育部“春晖计划”合作科研项目（ＣＨＪＨ２０１８）；内蒙古自治区自然科学基金项目（２０１８ＭＳ０５０４３）

  • Received:2020-07-01 Online:2021-01-28 Published:2021-01-28

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摘要： 基于有限元分析方法，建立套管式地埋管三维非稳态传热模型，利用自行搭建的套管式地埋管传热实验台实验验证了所建数理模型。数值模拟研究了回填材料、流体进出口方式、不同管径组合等工况下的套管式地埋管换热器传热特性。研究结果表明：实验与模拟结果的相对误差在１０％以内，证明了所建立数理模型的合理性；导热系数和热扩散率大的回填材料能获得较高的单位井深换热量和较低的出口水温，热短路现象明显；相比外进内出的流动方式，内进外出的方式能获得更低的出口水温，但后者热短路现象更为严重；在套管换热器外管管径不变的条件下，增大内管管径可缓解热短路现象，提高换热器传热性能。

关键词: 套管式地埋管换热器, 数值模拟, 热短路, 传热特性

中图分类号: 

  • TU833.1