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可再生能源2025年第05期:渗流条件下双U型地埋管换热器换热特性的数值研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈实;阴继翔;乔鹏飞;朱建利;

单位:太原理工大学电气与动力工程学院;

摘要:文章基于多孔介质模型,建立了考虑地下水渗流的双U型地埋管换热器三维传热模型,采用数值模拟方法分析了渗流速度和管内流速对换热器温度场的影响,并对比了圆管(管截面纵横比ζ=1)与扁管(ζ分别为0.54,0.44,0.34)的换热性能。结果表明:增大渗流速度v和管内流速u均可以提高埋管换热量;当ζ减小时,进水管换热量的增幅大于出水管的换热量,垂直于渗流方向布置埋管换热量的增幅大于沿渗流方向布置的埋管换热量;减小管截面纵横比可以减小钻孔热阻并提高埋管换热量,但也会使埋管压降增大,热短路损失有所增大;当v=1.50×10~(-5)m/s,u=1.3 m/s时,与圆管相比,ζ=0.34的扁管换热量提高了11.4%,钻孔热阻降低了20.52%,压降增加了24.32%。

关键词:双U型地埋管;;渗流;;扁管;;圆管;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52278118);; 山西省自然科学基金(202203021211167)