【摘要】：地源熱泵技術(shù)是在能源與環(huán)境問題的大背景下迅速發(fā)展起來的一門充分利用可再生能源的綠色節(jié)能、無(wú)污染的既能用于冬季供暖又能用于夏季制冷的新型空調(diào)技術(shù)。淺層地源熱泵技術(shù)被認(rèn)為是能夠有效利用地?zé)崮艿募夹g(shù),具有較好的經(jīng)濟(jì)性,地下埋管儲(chǔ)熱應(yīng)用范圍比較廣泛,探索含濕土壤熱濕遷移敏感性規(guī)律對(duì)于地下埋管在土壤儲(chǔ)熱問題上的優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用具有重要的工程實(shí)際意義。本文建立了研究土壤熱濕遷移的一維試驗(yàn)裝置。在含濕土壤的物理性質(zhì)和水動(dòng)力性質(zhì)的理論和試驗(yàn)測(cè)試研究的基礎(chǔ)上,分析得到不同初始體積含水率條件下含濕土壤熱濕遷移的敏感性規(guī)律,并重點(diǎn)分析了土壤中水分的重力作用對(duì)遷移規(guī)律的影響;在試驗(yàn)基礎(chǔ)上建立了相應(yīng)的純導(dǎo)熱和熱濕遷移模型,并利用FLUENT模擬軟件,采用有限體積法針對(duì)兩種數(shù)值模型進(jìn)行了求解。研究表明,低溫儲(chǔ)熱條件下,水分的遷移不明顯,導(dǎo)致土壤的物性變化較小,最終使得三種模型的數(shù)據(jù)結(jié)果相差較小;而在高溫儲(chǔ)熱條件下,水分遷移使得各相傳熱傳質(zhì)過程中表現(xiàn)出多機(jī)制多效應(yīng)的強(qiáng)烈耦合性,導(dǎo)致土壤的各個(gè)物性發(fā)生變化,尤其在近熱源15cm范圍內(nèi),水分遷移表現(xiàn)出明顯的敏感性規(guī)律;當(dāng)土壤初始體積含水率小于15%(飽和度為40%)時(shí),儲(chǔ)熱整體溫度場(chǎng)與初始含水率成正比,并且水分的重力遷移作用對(duì)于儲(chǔ)熱溫度場(chǎng)的影響較小;初始體積含水率在25%(飽和度為67%)范圍內(nèi),溫度場(chǎng)隨著含水率的增加逐漸增大,有利于土壤的儲(chǔ)熱,高于25%后土壤整體溫度場(chǎng)隨著含水率的提高增加不明顯。高含水率工況下,由于溫度和溫度梯度引起的土壤水分蒸發(fā)擴(kuò)散冷凝的遷移過程大大地被削弱,水分遷移引起的能量遷移影響作用減弱。
【圖文】：

第三章 水分遷移敏感性試驗(yàn)探究 在恒溫實(shí)驗(yàn)室建立了一維含濕土壤熱濕遷移試驗(yàn)臺(tái)，以中砂作為試驗(yàn)材料，重對(duì)不同初始體積含水率下土壤儲(chǔ)熱過程中的溫濕度場(chǎng)的變化規(guī)律進(jìn)行了探究，同時(shí)慮重力這一因素對(duì)遷移規(guī)律的影響，，旨在為數(shù)學(xué)模型的建立提供可靠的數(shù)據(jù)支撐和證。§3.1 試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)主要由恒溫?zé)嵩摧敵鲅b置、儲(chǔ)熱裝置以及數(shù)據(jù)測(cè)量和采集裝置組試驗(yàn)裝置如圖 3.1～3.4 所示

§3.1 試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)主要由恒溫?zé)嵩摧敵鲅b置、儲(chǔ)熱裝置以及數(shù)據(jù)測(cè)量和采集裝置組成試驗(yàn)裝置如圖 3.1～3.4 所示圖 3.1 儲(chǔ)熱砂體簡(jiǎn)圖Fig.3.1 The heat storage sand body diagram
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S152

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐偉;劉志堅(jiān);;中國(guó)地源熱泵技術(shù)發(fā)展與展望[J];建筑科學(xué);2013年10期

2 冀海燕;王恩宇;何耀東;;高含水率土壤蓄熱及取熱特性試驗(yàn)研究[J];暖通空調(diào);2013年S1期

3 王華軍;趙紫薇;齊承英;;高溫下含濕土壤表觀熱導(dǎo)率的實(shí)驗(yàn)研究[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2013年08期

4 劉昭君;;我國(guó)建筑節(jié)能現(xiàn)狀及對(duì)建筑節(jié)能發(fā)展的思考[J];天津科技;2013年01期

5 齊承英;王華軍;;土壤高溫儲(chǔ)熱技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

6 王恩宇;賀芳;齊承英;;太陽(yáng)能-地源熱泵聯(lián)合供能系統(tǒng)運(yùn)行策略研究[J];暖通空調(diào);2012年12期

7 郝斌;劉幼農(nóng);劉珊;李現(xiàn)輝;郭梁雨;馬文生;章文杰;;可再生能源建筑應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];建設(shè)科技;2012年21期

8 王恩宇;韓永;冀海燕;康永昌;;初始含水率對(duì)土壤儲(chǔ)/取熱特性影響的試驗(yàn)研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

9 駱祖江;金蕓蕓;張萊;;可再生淺層地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)問題[J];地質(zhì)學(xué)刊;2011年04期

10 王華軍;齊承英;王恩宇;杜紅普;李海艷;;土壤高溫儲(chǔ)熱條件下熱濕遷移過程的實(shí)驗(yàn)研究[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2010年07期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 於仲義;土壤源熱泵垂直地埋管換熱器傳熱特性研究[D];華中科技大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 馬峰;基于FLUENT的高溫?zé)釢襁w移數(shù)值模擬[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年

2 冀海燕;高溫儲(chǔ)熱過程中含濕土壤的熱濕遷移特性研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

3 李麗梅;埋地?fù)Q熱器土壤內(nèi)熱濕遷移與地表能源特性研究[D];天津大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2578277