垂直地埋管模拟电力水利工程科技专业资料.pptx

双U管动态模拟实测实际模型：此次的模拟双U管动态模拟实测实际测量：（1）温度传感器：铂电阻温度传感器，根据在测试前对温度传感器的标定与校正，测试进出口温度的传感器误差不大于0.15；测试土壤原始温度的传感器精度为0.01。（2）流量计：智能电磁流量计，测量误差小于0.1%，最佳流速范围0.30.6m/s 因此，此测试取双u埋管并联流速为0.3m/s，串联流速为0.6m/s。（3）模拟夏天空调制冷试验，测量地埋管换热器的散热能力（冬天制热情况由数据分析得出）。（4）对试验台到地埋管换热管的连接管采用壁厚20mm的橡塑保温材料进行保温双U管动态模拟实测土壤原始温度测量：铂电阻温度传感器、每5m一个测试梯度，精确度0.01双U管动态模拟模型模型假设：（1）水平管连接管很短，且采取了保温措施，因此其热损失可忽略不计（2）忽略u管壁与回填材料、回填材料与土壤接触热阻（3）在传热过程中各层土壤热物性参数均匀保持不变（4）由于 U 型地埋管底部弯管相对于整个地埋管换热器而言很小，所以忽略其底部弯管换热（5）认为埋管所处区域同一深度处大地初始温度一致；地埋管换热器周围均为无限大空间；不考虑地面换热；不考虑辐射换热影响；忽略地下水相变，流体与固体瞬间达到局部热平衡（6）地埋管、土壤、循环液的热物性参数保持不变双U管动态模拟几何模型（1）按每5m一个测试梯度，把土壤由浅至深分22层，分别为 05m、510m、100105m、105110m。（2）按地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005，满足换热需求钻孔 间距宜为36m，实际工程一般为56m，因此模型土壤半径取2.5m，孔直径150mm、进出水管中心间距为70mm（3）埋管换热器的弯管部分与有效换热土壤分开，这样不仅能提高网格质量、减少网格数量，且在双u管网格叠加区和管群中效果更加明显双U管动态模拟几何模型土壤填料埋管双U管动态模拟网格划分（1）在轴向方向以 1m 间距布置疏松网格，在水平方向上对 地埋管周围网格进行加密处理，而土壤网格进行疏松处理（2）total mesh nodes 为288338、total mesh elements 为281584双U管动态模拟网格划分双U管动态模拟网格划分双U管动态模拟模拟计算边界条件设置：（1）根据土壤初始温度，进行udf编程，图为土壤附初始温度井深度土壤温度K1201101009080706050403020100290290.5291291.5292292.5293293.5294土壤初始温度udf部分编程双U管动态模拟模拟计算边界条件设置：（2）埋管进出口设置：进口velocity inlet、速度0.5m/s，湍流求解法需要的参数选为湍流强度（默认值）和水力直径（26mm），进口温度设置为定值308K；出口压力出口，湍流求解法与上同双U管动态模拟模拟计算边界条件设置3）埋管进出口设置：地埋管换热器中回填料及土壤的下表面设置为固定壁面，相应温度根据地下 110m 处的地温实测值设定；土壤远边界面设置为固定壁面，相应温度根据不同深度地温实测值分层设置回填料土壤地表设置为固定壁面，采用第二类边界条件，边界面周围空气温度采用上海市典型气象年的室外逐时干球温度；边界面与空气之间的对流换热系数根据式 =5.8+3.7 计算，v 为典型气象年的平均流速；U 型管管壁及钻孔壁均设置为固定壁面，边界条件设置为“Coupled”耦合传热，U 型管管壁厚度设为 3mm，钻孔壁厚度设为 0mm双U管动态模拟模拟计算 上海市典型气象年的9.5-9.6号48小时的室外逐时干球温度及传热系数的udf编程双U管动态模拟模拟计算计算结果：出口温度实验值模拟值实验值与模拟值温度变化趋势相同；实验值进出口温差5左右，模拟进出口温差3.55.5双U管动态模拟模拟计算计算结果：下图为土壤轴向方向的温度分布图(温度分布于边界条件设置相符)局部放大局部放大双U管动态模拟模拟计算 下图依次为5m、50m和100m深的土壤温度分布图 下图为运行48小时后的换热量模拟条件下的48小时的换热量为6069.6W,实验值为63806930W，模拟值小于实验值得原因是模拟设置的流体流速为0.5m/s继续优化边界条件、初始条件及材料的物性参数PowerPoint 2013使用先进的演示工具直观地设计精美的演示文稿、轻松与其他人共享和协作、提供展现专业素质的演示。在 PowerPoint 入门中心查找更多内容（在“幻灯片放映”模式中时单击该箭头）