天津地区双U型地源热泵地埋管换热器性能模拟研究.pdfVIP

58 FLUIDMACHINERY Vo1．41，No．6，2013 文章编号： 1005—0329(2013)06—0058—07 天津地区双 U型地源热泵地埋管换热器 性能模拟研究 朱祖文，蒋云云。何一坚 (浙江大学，浙江杭州310027) 摘 要：针对地下水位变化对地源热泵垂直地埋管换热器性能的影响，以天津某工程为例，根据土水特征曲线确定了 土壤垂直方向含水量分布和热物性变化，并基于FLUENT软件建立了双U型地埋管换热器的三维非稳态传热模型，对不 同工况下的换热器性能进行了数值模拟，将模拟结果与试验结果进行了对比分析。进一步，模拟研究了不同地下水位对 换热器性能的影响，其结果对于地下水位变化显著地区地源热泵工程设计、管理具有较好的指导意义。 关键词：双U型地埋管换热器；数值模拟；地下水位 中图分类号： TH137；TK529 文献标志码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．06．013 CFD Simulationon thePerformanceofaDoubleU．tubeGround SourceHeatExchangerinTianjin ZHUZu—wen，JIANGYun—yun，HEYi-jian (ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China) Abstract： Thechangesofgroundwaterlevelhaveobviousinfluenceontheperformanceofrgoundsoureeheatpumps．Forthis purpose，athree-dimensionalunsteadyheattrnasfermodelwasbuiltup．Onthebasisof thesoil-watercharacteristiccurve，the watercontentdistributioninsoilna dthemr alpropertiesweredetemr inedonthevertical direction．Forexample，theperfomr nace ofadoubleU—tubegroundsourcebeatexchangerinTianjinwasinvestigatedbyusingCFDsoftwareFLUENT，nadhteresults werecompraedwiththeexperimentaldata．Especially，theeffectsofgroundwaterlevelwereinvestigatedonhteperfomr anceof theheatexchangerinhtiscontext．Theresultscouldbeusedtoguidethedesignandmanagementof groundsourceheatpumpsin hteregionswithobviouschnagesof groundwaterleve1． Keyword： doubleU-tubegroundsourceexchanger；numerical simulation；groundwaterlevel 1 引言 热器性能的影响展开研究。 地埋管换热器与周围土壤间的传热过程是一 土壤热物性是影响地源热泵地埋管换热器传 个复杂的、非稳态过程，为便于研究，通常假设土 热性能主要因素之一，而土壤热物性又与其含水 壤是各向同性、均匀一致的，且在传热过程中其热 率密切有关。近年来，由于环境恶化、地下水开采 物性不变 。而实际上，土壤的热物性是随含水 过度等原因，许多地区出现了地下水水