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题名渗流条件下基于LBM方法的地埋管换热分析
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作者
苏顺玉
崔梦帆
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机构
武汉科技大学城市建设学院
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出处
《中外能源》
2025年第6期38-45,共8页
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文摘
为研究竖直U型地埋管周围土壤传热规律,引入不可压缩双分布函数格子Boltzmann模型。根据研究需要,以三U型地埋管作为研究对象,设置合适的初始条件和边界条件。在模拟过程中引入渗流条件给实验提供更加真实的热传导环境,利用四参数随机生成法(QSGS)构建饱和土壤多孔介质模型,模拟不同土壤颗粒分布概率p_0以及回填材料导热系数k_p对地埋管与土壤之间热交换的影响。研究表明:随着土壤颗粒分布概率p_0的增大,土壤颗粒逐渐变小且分布更加均匀,孔隙通道细化,孔隙水流动阻力增大,渗流速度减小;传热方式由以孔隙水流动为主的对流传热转变为固相之间的热传导,导致地埋管换热效率降低,温度下降速率变缓。在其他土壤物理参数不变的情况下,增大回填材料导热系数k_p会扩大地埋管对土壤影响的范围,使土壤内部平均温度上升,但提升速率逐渐减缓。最后,将1m×1m模拟对象与实际地埋管供热制冷项目的参数相对照,并提出新建项目时的选区、选材与经济评价指标。
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关键词
地埋管
渗流条件
格子Boltzmann法
土壤颗粒分布
导热系数
换热效率
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Keywords
ground heat exchanger
seepage conditions
lattice Boltzmann method
soil particle distribution
thermal conductivity
heat exchange efficiency
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分类号
TU83
[建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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