| 【中文题名】 | 热渗共同作用下的地下埋管换热器实验研究 |
| 【英文题名】 | Experiment Research of Underground Heat Exchangers under Coupled Thermal Conduction and Groundwater Advection Conditions |
| 【学科专业】 | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-3-13 |
| 【中关键词】 | 地源热泵,地下埋管换热器,热渗耦合,地下水渗流,温度场, |
| 【英关键词】 | ground source heat pump （GSHP）,underground heat exchanger,coupled thermal conduction and groundwater advection,ground water infiltration,temperature field, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>房屋建筑设备>空气调节、采暖、通风及其设备>空气调节>空气调节制冷技术 |
| 【论文摘要】 |
近些年来,随着我国能源和环境问题日益凸显,突出表现为电力资源供应紧张,这就需要人们迫切寻找解决问题的办法。地源热泵系统是一项以节能和环保为特征的最具有发展前景的空调技术,因此受到越来越多的关注。同时它也是国际空调和制冷行业的前沿课题之一。推广和应用地源热泵的关键技术之一是完善地下换热器埋管的传热模型,使其更好的模拟地下埋管的真实传热过程。
本文通过对国内外对土壤源热泵实验研究现状的分析,发现关于地下埋管换热器的传热研究大都基于单一的传热理论,而地下水渗流对地热换热器换热能力产生影响的研究还很少,虽然很多研究者和工程技术人员认识到这一点,也提出过一些定性的分析,但是由于该问题的复杂性,目前还主要集中在数值模拟的方法上,缺少实验方面的证实。因此,本文在达西定律的基础上建立了可以模拟地下水流动的土壤源热泵砂箱实验台,并对多种工况下土壤源热泵地下埋管换热器周围温度场的变化进行了分析。目的是研究在不同热负荷,不同渗流速度下地下埋管换热器周围温度场受到的影响。
整个实验测试工作从2005年10月8日开始进行,历时80多天。共30多个工况,主要进行了以下几个方面,包括:土壤物性参数测试、非饱和砂土... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-10 |
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第1章 绪论 |
10-24 |
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1.1 课题背景及意义 |
10-11 |
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1.2 土壤源热泵的工作原理及特点 |
11-17 |
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1.2.1 土壤源热泵的工作原理 |
11-13 |
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1.2.2 土壤源热泵的分类及特点 |
13-17 |
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1.3 国内外关于土壤源热泵研究的现状及分析 |
17-22 |
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1.3.1 国外研究现状 |
17-18 |
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1.3.2 国内研究现状 |
18-20 |
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1.3.3 土壤源热泵系统在我国的发展前景 |
20-22 |
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1.4 本论文研究的主要工作 |
22-24 |
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第2章 考虑渗流作用的土壤源热泵实验台的设计 |
24-41 |
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2.1 概述 |
24-25 |
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2.2 实验的设计构想 |
25-28 |
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2.2.1 问题的提出 |
25-26 |
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2.2.2 实验的理论基础 |
26-28 |
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2.3 实验的研究方法 |
28-29 |
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2.4 实验的主要内容 |
29-30 |
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2.5 实验台的设计及调试 |
30-32 |
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2.6 主要实验装置及检测设备介绍 |
32-39 |
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2.6.1 WJK－E微机多路数据采集仪 |
32-35 |
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2.6.2 冷水机组 |
35 |
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2.6.3 砂箱 |
35-36 |
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2.6.4 冷、热水箱 |
36-38 |
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2.6.5 Pt电阻测温装置 |
38 |
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2.6.6 相关仪表 |
38-39 |
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2.7 主要装置实验的连接 |
39 |
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2.8 本章小结 |
39-41 |
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第3章 实验测试的前期准备工作 |
41-54 |
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3.1 土壤热物性的实验测试 |
41-48 |
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3.1.1 密度ρ和含水率ω |
41-43 |
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3.1.2 导热系数λ和导温系数a |
43-48 |
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3.1.3 定压比热c_p |
48 |
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3.2 实验中初始参数的确定 |
48-49 |
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3.3 进口水温的测试 |
49-50 |
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3.4 流量的测定 |
50-51 |
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3.5 砂箱内土壤温度测试 |
51-53 |
|
3.5.1 砂箱内测点布置 |
51 |
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3.5.2 Pt100 铂热电阻及铜-康铜热电偶的温度标定 |
51-53 |
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3.6 本章小结 |
53-54 |
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第4章 实验的操作规程及误差分析 |
54-65 |
|
4.1 实验操作规程 |
54-58 |
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4.1.1 实验安排 |
54-55 |
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4.1.2 操作步骤 |
55-58 |
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4.2 实验的误差分析 |
58-63 |
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4.2.1 实验的随机误差分析 |
58-61 |
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4.2.2 整个实验装置的误差分析 |
61-62 |
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4.2.3 实验的系统误差处理原则 |
62-63 |
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4.3 实验数据的合理性检验 |
63-64 |
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4.4 本章小结 |
64-65 |
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第5章 实验数据处理与分析 |
65-88 |
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5.1 土壤相关知识 |
65-66 |
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5.2 实验的数据分析 |
66-87 |
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5.2.1 非饱和砂土温度场测试实验的数据分析 |
67-72 |
|
5.2.2 饱和砂土温度场测试实验的数据分析 |
72-76 |
|
5.2.3 相同进水温度和渗流速度，不同热负荷的砂土温度场分析 |
76-82 |
|
5.2.4 相同热负荷和渗流速度，不同进水温度的砂土温度场分析 |
82-84 |
|
5.2.5 相同热负荷和进水温度，不同渗流速度的砂土温度场分析 |
84-87 |
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5.3 本章小结 |
87-88 |
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结论与展望 |
88-90 |
|
参考文献 |
90-95 |
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附录 |
95-97 |
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攻读学位期间发表的学术论文 |
97-99 |
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致谢 |
99 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.125553 |
