地源热泵U型埋管非稳态传热数值模拟.pdfVIP

贾永英等：地源热泵 u型埋管非稳态传热数值模拟 139 DOI：10．13905／j．cnki．awjz．2015．09．052 地源热泵 U型埋管非稳态传热数值模拟 贾永英 ， 周 正 ， 支 艳 ， 王志国 (1．东北石油大学土木建筑工程学院。 黑龙江 大庆 163318； 2．中国石油天然气管道局北戴河培训中心， 河北 秦皇岛 066100) 摘【 要】 针对严寒地区气候特点和冬季冻土特点，建立了严寒地区地源热泵垂直u型埋管换热器周围非 稳态温度场的物理模型和数学模型。利用 ANSYS和 FLUENT软件建立 U型换热器三维数值模型并进行数值模 拟，计算换热器内的温度分布并分析 u型管进 口水温、回填材料、u型管埋深对换热器换热性能的影响。将模拟 结果与实测数据进行 比较，验证了该模型的正确性。研究结果为地源热泵的的优化设计和运行提供有益的参考。 【关键词】 地源热泵；U型管；数值模拟；换热性能 【中图分类号】 TU832．02 【文献标识码l B 【文章编号l 1001—6864【2015)09—0139—03 NUMERICALSⅡ ULATIoN oN UNSTEADY HEAT TRANSFER oFU-TUBE GRoUND SoURCEHEAT PUMP JIAYong．ying， ZHOU Zheng ， ZHIYah ， WANG Zhi-guo’ (1．SchoolofCivilEngi．，NortheastPetroleumUniversity，HeilongjiangDaqing163318，China； 2．BeidaiheTrainingCenterofChinaPetroleumPipelineBureau，HebeiQinhuangdao066100，China) Abstract：ThispaperestablishedaphysicalandmathematicalmodelofverticalU—tubeheatex- changerbasedontheclimateandpermafrostcharacteristicsincoldregion．ANSYSandFLUENT soft- warewereusedtoconstruct3D numerical modelofU—tubeheatexchangerna dcalTyoutnumerical simu— lation，itsimulatedthedistributionoftemperatureinheatexchangerandanalysedtheinfluenceofU- tubeinletwatertemperature，backfillmaterials，U—tubeburieddepthonheattransferperfomr ance．The correctnessofthemodelwasverifiedbymeansofcomparingthesimulationresultswithmeasureddata． Theresultswillprovidebeneficial referencefortheoptimizationofthedesignandoperationofground sourceheatpump(GSHP)． Keywords：rgound—sourceheatpump；U—tube；numericalsimulation；heattransferperformance 垂直u型埋管的地源热泵系统，由于其换热效率 现 ，间歇运行工况优于连续运行工况 ，而且可以更有 高、占地面积小、工作性能稳定等优点，成为 目前在我 效的改变埋管周围土壤温度变化趋势，降低温升率 ， 国应用最为普遍的一种地源热泵换热形式。由于地