线性套管式换热器分段传热算法研究

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作者 沈洁 杨军 刘彬超 《锅炉制造》 2024年第6期46-49,共4页

线性套管式换热器可用于化工装置中工艺气的冷却。线型套管式换热设备长径比大,工艺气为多种气体混合物,在降温过程中物性参数变化幅度大,换热器的整体传热特性计算准确度不高。本文主要介绍线性套管式换热器分段传热算法,并依据实际工... 线性套管式换热器可用于化工装置中工艺气的冷却。线型套管式换热设备长径比大,工艺气为多种气体混合物,在降温过程中物性参数变化幅度大,换热器的整体传热特性计算准确度不高。本文主要介绍线性套管式换热器分段传热算法,并依据实际工程进行验证,该算法的符合性较好,可为今后类似工况换热器的设计提供参考。 展开更多

关键词 套管式换热器 分段计算 热力计算

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地源热泵垂直套管式换热器传热研究 被引量：9

2

作者 王欣 俞亚南 高庆丰 《暖通空调》 北大核心 2005年第6期16-19,共4页

介绍了地源热泵的特性及其发展前景,分析了现有传热模型的局限性。在V.C.Mei传热模型的基础上,结合系统能量方程和热传导方程建立了套管式换热器的传热模型。采用有限元法和有限差分法对埋管周围的温度场进行了数值计算。通过与实测值... 介绍了地源热泵的特性及其发展前景,分析了现有传热模型的局限性。在V.C.Mei传热模型的基础上,结合系统能量方程和热传导方程建立了套管式换热器的传热模型。采用有限元法和有限差分法对埋管周围的温度场进行了数值计算。通过与实测值的对比表明该传热模型能更好地反映出真实的传热过程和传热机理。 展开更多

关键词 套管式换热器 地源热泵 传热模型 垂直 热传导方程 有限差分法 发展前景 能量方程 数值计算 有限元法 传热机理 传热过程 局限性 MEI 温度场 对比表 实测值 基础

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中浅层同轴套管式换热器的传热能力分析 被引量：5

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作者 李振兴 李文静 +1 位作者 翟丽娟 张静 《中国矿业》 2022年第9期152-161,共10页

随着我国“双碳”战略目标的实施,地热能作为可持续开发利用的清洁能源也备受推崇。目前关于地热能开发利用的研究主要集中于浅层地热能和中深层地热能,对于中浅层地热能(200~500 m)研究较少,而利用中浅层地热能进行供暖与制冷也缺乏相... 随着我国“双碳”战略目标的实施,地热能作为可持续开发利用的清洁能源也备受推崇。目前关于地热能开发利用的研究主要集中于浅层地热能和中深层地热能,对于中浅层地热能(200~500 m)研究较少,而利用中浅层地热能进行供暖与制冷也缺乏相关的工程案例和理论研究支持。本文基于河北省邯郸市某建筑物空调冷热源项目中施工的300 m地热井,开展了中浅层同轴套管式换热器的传热实验与理论分析研究。首先,对换热器的结构形式、施工工艺、换热特性等进行研究,根据建立的换热器开展了5种不同工况的现场传热测试,获取了相关的热物性参数;其次,通过分析中浅层地热能的特点,研究换热器换热内外不同的传热规律和循环方向,基于已有的浅层地埋管和中深层同轴管传热模型,创新性建立了针对中浅层套管式换热器冬夏两季的传热模型,通过相应的控制方程对传热模型进行模拟分析,并将模拟数据与实验数据进行了对比,校核了传热模型的准确性;最后,根据建立的传热模型对换热器进行了全年的模拟计算,获取了冬夏两季不同流量的进出口温差及换热量,岩土体温度横向、纵向的变化等参数,为进一步改进中浅层同轴套管式换热器结构以及室外埋管系统的设计与优化提供理论依据和技术指导。 展开更多

关键词 中浅层地热 套管式换热器 传热测试 传热数值模拟 换热分析

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套管式换热器注气强化传热数值模拟

4

作者 刘轲 徐建民 +3 位作者 林纬 汪威 郑小涛 喻九阳 《武汉工程大学学报》 CAS 2021年第2期227-231,共5页

为研究注气技术强化换热的效果,采用混合模型建立了立式套管式换热器的数学模型,对不同流动状态下的注气强化换热过程进行数值模拟,基于努塞尔数对强化换热性能进行评价,比较了不同流动状态下注气速度对换热器的速度场、温度场和压降的... 为研究注气技术强化换热的效果,采用混合模型建立了立式套管式换热器的数学模型,对不同流动状态下的注气强化换热过程进行数值模拟,基于努塞尔数对强化换热性能进行评价,比较了不同流动状态下注气速度对换热器的速度场、温度场和压降的影响。结果表明,注入气泡能够促进流场产生垂直于壁面方向的运动,提高努塞尔数并降低压降,改善了换热器的换热性能;层流时强化换热效果最好,努塞尔数最大提升102%;过渡流和湍流状态下,气泡流速大小对努塞尔数和压降变化无明显影响。 展开更多

关键词 气泡注入 强化换热 套管式换热器 数值模拟

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也谈家用燃气壁挂炉的套管式换热器 被引量：2

5

作者 高扬 《中国建设信息》 2002年第F12期83-83,共1页

家用燃气壁挂炉于二十世纪五十年代出现在欧洲。燃气壁挂炉既提供采暖热源也提供生活用热水,使用安全可靠,操作方便,同时它也是环保产品。燃气燃烧排放出的二氧化碳量比燃油锅炉少30%,比燃煤锅炉少40-45%,且燃烧过程无灰尘。燃气壁挂炉... 家用燃气壁挂炉于二十世纪五十年代出现在欧洲。燃气壁挂炉既提供采暖热源也提供生活用热水,使用安全可靠,操作方便,同时它也是环保产品。燃气燃烧排放出的二氧化碳量比燃油锅炉少30%,比燃煤锅炉少40-45%,且燃烧过程无灰尘。燃气壁挂炉自诞生以来,销售数量呈明显上升趋势(见下统计图): 展开更多

关键词 家用燃气壁挂炉 套管式换热器 采暖 热源 生活热水

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基于VB6.0的套管式换热器辅助程序设计

6

作者 方运惠 薄守石 《广州航海学院学报》 2018年第1期47-51,共5页

以Microsoft Visual Basic 6.0为工具,进行套管式换热器计算机辅助程序设计,可快速、精确地计算换热器的各种参数,包括换热量、换热系数、压降、换热管数目和换热管结构尺寸,减少了换热器设计计算时间.在计算结果的基础上,调用Auto CAD ... 以Microsoft Visual Basic 6.0为工具,进行套管式换热器计算机辅助程序设计,可快速、精确地计算换热器的各种参数,包括换热量、换热系数、压降、换热管数目和换热管结构尺寸,减少了换热器设计计算时间.在计算结果的基础上,调用Auto CAD Application进行自动绘图.,缩短换热器设计周期,提高设计人员工作效率. 展开更多

关键词 套管式换热器 辅助程序 自动绘图

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不同排列方式下多孔套管式换热器传热分析

7

作者 李文静 姚海清 +3 位作者 赵树旺 张文科 孙文峰 孙知晓 《建筑节能（中英文）》 CAS 2023年第4期77-85,共9页

中深层套管式换热器由于占地面积小、取热量高等优点被广泛使用。描述了中深层套管式换热器的结构特点与工作原理,建立了单孔、双孔及四孔地埋管换热器的传热模型,揭示了多孔地埋管传热研究中叠加降维方法的应用,基于相应的工程项目分... 中深层套管式换热器由于占地面积小、取热量高等优点被广泛使用。描述了中深层套管式换热器的结构特点与工作原理,建立了单孔、双孔及四孔地埋管换热器的传热模型,揭示了多孔地埋管传热研究中叠加降维方法的应用,基于相应的工程项目分析了模拟数据的变化情况。当多孔地埋管以对称方式分布时,对比了单孔、双孔和四孔之间取热量的变化,并分析比较了各自的钻孔间距、大地热流、循环液流量、岩土导热系数、回填材料导热系数及内管导热系数对套管式换热器名义取热量的影响和不同间距对进出口温度的影响。此外,对比了四孔非对称分布时不同排列方式对名义取热量的影响以及进出口水温的变化。其研究结果为多孔中深层地埋管换热器的工程项目提供理论依据和技术指导,进一步促进中深层地热能的推广应用。 展开更多

关键词 中深层地热能 套管式换热器 多孔 对称 非对称 传热分析

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套管式地埋管换热器节能特性的研究与应用

8

作者 李扬 《石油石化节能与计量》 CAS 2024年第10期47-51,共5页

大庆油田进入开发后期存在着一定数量的废弃井,采用套管式地埋管换热器可以获取到废弃井的中深层的地热能。首先对废弃井转换为地热井的可行性进行分析,通过确定中深层地埋管换热方式,建立外入内出型传热计算模型并对废弃井结构改造。... 大庆油田进入开发后期存在着一定数量的废弃井,采用套管式地埋管换热器可以获取到废弃井的中深层的地热能。首先对废弃井转换为地热井的可行性进行分析,通过确定中深层地埋管换热方式,建立外入内出型传热计算模型并对废弃井结构改造。再具体分析大庆油田的地层土壤温度分布和确定边界条件,得出符合现实的理论计算公式。进一步分析套管式地埋管换热器取热评价指标与传热影响因素研究,得到流体流量和进口温度对传热影响因素,及循环流体进口温度对运行特性的影响对取热效率的影响规律。最后,通过对两种工况的废弃井现场试验,得到套管式地埋管换热器平均换热量为478.5 kWh。为利用大庆油田1700口废弃井的节能改造找到了一条切实可行的出路。 展开更多

关键词 套管式地埋管换热器 加热特性 热短路 单位延米取热量 钻孔当量热阻

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地源热泵的套管式地下换热器传热研究 被引量：4

9

作者 袁伟峰 赵军 朱强 《江西能源》 2001年第1期4-7,共4页

地源热泵是一种节能、对环境无害的绿色空调设备 ,可成为下个世纪冷暖技术的核心 ,采用能量平衡 ,建立了地下浅埋套管式换热器传热平衡式 ,进行求解 ,并分析了影响传热的各关联因子 ,提出了需研究的强化地下换热的措施 ,根据求解结果 ,... 地源热泵是一种节能、对环境无害的绿色空调设备 ,可成为下个世纪冷暖技术的核心 ,采用能量平衡 ,建立了地下浅埋套管式换热器传热平衡式 ,进行求解 ,并分析了影响传热的各关联因子 ,提出了需研究的强化地下换热的措施 ,根据求解结果 ,给出了相应的函数关系图。对实验设计和工程实践有一定的指导作用。 展开更多

关键词 地源热泵 套管式换热器 地下传热

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套管式地埋管换热器换热性能实验研究 被引量：13

10

作者 胡映宁 李常春 王小纯 《暖通空调》 北大核心 2011年第9期100-105,99,共7页

以深度为60 m的镀锌钢管套管式地埋管换热器地源热泵系统和热电阻测温系统为实验平台,对土壤温度、套管式地埋管换热器换热性能及换热器对周围土壤的热影响进行了实验研究。研究表明,南宁市地下5-60 m的土壤温度为23.2-23.7℃;Φ80和Φ6... 以深度为60 m的镀锌钢管套管式地埋管换热器地源热泵系统和热电阻测温系统为实验平台,对土壤温度、套管式地埋管换热器换热性能及换热器对周围土壤的热影响进行了实验研究。研究表明,南宁市地下5-60 m的土壤温度为23.2-23.7℃;Φ80和Φ65套管式地埋管换热器的合理流量分别为1 500 L/h和1 200 L/h,对应的单位井深换热量分别为107.5W/m和81.4 W/m;不同内管导热系数对套管式地埋管换热器换热性能的影响很小;内进外出流动模式换热器的换热性能优于外进内出模式;间歇运行有利于土壤温度的恢复。 展开更多

关键词 套管式地埋管换热器 换热性能 土壤温度 内管导热系数 流动模式

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套管式地下换热器传热特性分析

11

作者 齐子姝 江彦 《吉林建筑工程学院学报》 CAS 2012年第3期51-54,共4页

通过对套管式地下换热器传热过程的分析,在套管式地下换热器传热模型基础上,考虑管内流动和传热,提出了集管内流动与土壤导热相耦合的传热分析模型,并利用数值计算方法进行了传热特性分析.讨论了不同埋管管径组合对流体出口温度及埋管... 通过对套管式地下换热器传热过程的分析,在套管式地下换热器传热模型基础上,考虑管内流动和传热,提出了集管内流动与土壤导热相耦合的传热分析模型,并利用数值计算方法进行了传热特性分析.讨论了不同埋管管径组合对流体出口温度及埋管换热率的影响. 展开更多

关键词 套管式地下换热器 耦合传热模型 传热分析

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套管管束式换热器换热特性试验研究 被引量：1

12

作者 张伟杰 陈明辉 +2 位作者 孔德春 厉日竹 扈玉民 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期634-637,共4页

清华大学核能与新能源技术研究院对具有特殊结构的套管管束换热器(其传热单元由带螺旋肋片的外套管和带微波浪弯的内套管组成,通过自身结构实现传热管的支撑和定位)的换热特性进行了试验研究。试验结果表明,与一般流道的换热性能相比,... 清华大学核能与新能源技术研究院对具有特殊结构的套管管束换热器(其传热单元由带螺旋肋片的外套管和带微波浪弯的内套管组成,通过自身结构实现传热管的支撑和定位)的换热特性进行了试验研究。试验结果表明,与一般流道的换热性能相比,不规则环形窄缝流道的换热系数不仅降低,而且随雷诺数的变化趋势也较平缓;外套管管间流道的换热系数降低,但变化趋势与普通流道相同。根据试验数据,采用分离系数法,拟合出了不规则环形窄缝流道和外套管管间流道的换热公式。 展开更多

关键词 一体化轻水反应堆 套管管束式换热器 换热特性 分离系数法

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套管管束式换热器的阻力特性和流量分配研究 被引量：1

13

作者 刘俊强 陈明辉 +3 位作者 扈玉民 厉日竹 孔德春 张伟杰 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2007年第4期339-343,共5页

对套管管束式换热器一次侧并联流道的阻力特性进行了研究。研究的目的是确定套管管束式换热器一次侧并联流道的阻力特性,找出流量分配的规律,通过对流量分配进行优化,解决套管管束式换热器的优化设计问题。研究方法是按照相似准则制造... 对套管管束式换热器一次侧并联流道的阻力特性进行了研究。研究的目的是确定套管管束式换热器一次侧并联流道的阻力特性,找出流量分配的规律,通过对流量分配进行优化,解决套管管束式换热器的优化设计问题。研究方法是按照相似准则制造试验本体,建造试验台架并进行试验。试验验证了计算模型的正确性,得到了减小管间距可提高总传热系数的结果。 展开更多

关键词 核供热堆 套管管束式换热器 并联流道 流量分配 阻力系数

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椭圆型套管-管翅式蒸发式冷凝器传热传质性能及实验研究

14

作者 李汉林 谷雅秀 +1 位作者 何跃飞 刘力文 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期41-52,共12页

介绍了一种椭圆型套管-管翅式蒸发式冷凝器,通过搭建的蒸发式冷凝器性能测试实验系统,研究该蒸发式冷凝器在不同循环水配比、不同地区环境以及“风冷”“水冷”“蒸发冷凝”和“全工况”4种不同运行模式下的传热传质性能与运行特性的变... 介绍了一种椭圆型套管-管翅式蒸发式冷凝器,通过搭建的蒸发式冷凝器性能测试实验系统,研究该蒸发式冷凝器在不同循环水配比、不同地区环境以及“风冷”“水冷”“蒸发冷凝”和“全工况”4种不同运行模式下的传热传质性能与运行特性的变化规律。结果表明:在相同条件下“全工况”模式的热流密度高于“风冷”和“蒸发冷凝”两种模式,而“水冷”模式由于其传热面积远小于其它模式,所以其热流密度最高;“全工况”模式在保持配风量及循环水总量一定的条件下,热流密度随循环水配比的增大而先增大后减小,喷淋水与冷却水的流量最佳配比为2∶5;“全工况”模式在严寒干燥地区、寒冷地区以及夏热冬暖地区的总热流密度分别为5879.64、3964.28及2933.05 W/m^(2),因此不同地区环境运行的传热性能相差较大,该冷凝器“全工况”模式在空气干燥的地区,喷淋冷却水温度范围为13~18℃运行时传热性能较优。在相同的条件下,“蒸发冷凝”模式的水膜传质系数高于“全工况”模式,且两者均随喷淋密度的增大先增大后减小。 展开更多

关键词 蒸发式冷凝器 椭圆型套管-管翅式换热器 传热传质性能 运行特性 实验分析

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套管式中深层地埋管换热器传热建模及取热分析 被引量：26

15

作者 杜甜甜 满意 +2 位作者 姜国心 方亮 方肇洪 《可再生能源》 CAS 北大核心 2020年第7期887-892,共6页

为了研究无干扰换热条件下,中深层地热能的实际取热性能,文章通过数值模拟方法模拟计算了套管式中深层地埋管换热器的名义取热量。模拟结果表明,套管式中深层地埋管换热器的名义取热量随着钻孔深度、大地热流、循环水流量、当地大气年... 为了研究无干扰换热条件下,中深层地热能的实际取热性能,文章通过数值模拟方法模拟计算了套管式中深层地埋管换热器的名义取热量。模拟结果表明,套管式中深层地埋管换热器的名义取热量随着钻孔深度、大地热流、循环水流量、当地大气年平均温度的增加而增加。套管式中深层地埋管换热器周围土层的地质条件分布也影响着中深层地埋管换热器的名义取热量,具体表现为浅层土层的导热系数越小,中深层地埋管换热器的名义取热量越大;深层土层的导热系数越大,中深层地埋管换热器的名义取热量也越大。通过调整地埋管换热器的相关参数,并选择合适的地埋管埋设地点等优化措施,可使套管式中深层地埋管换热器达到可观的名义取热量。 展开更多

关键词 套管式中深层地埋管换热器 物性参数 名义取热量 岩土层地质分布

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地下水渗流对中深层套管式地埋管换热器取热性能影响分析 被引量：3

16

作者 姜静华 王沣浩 +4 位作者 蔡皖龙 王睿峰 刘俊 张育平 王志华 《暖通空调》 2022年第S01期8-13,共6页

基于OpenGeoSys软件建立了考虑地下水渗流的中深层套管式地埋管换热器三维传热模型,探究了渗流速度、渗流层位置及多渗流层对换热器长期运行出口水温及岩土温度场的影响。结果表明:地下水渗流有利于增强换热器的取热性能,同时加速岩土... 基于OpenGeoSys软件建立了考虑地下水渗流的中深层套管式地埋管换热器三维传热模型,探究了渗流速度、渗流层位置及多渗流层对换热器长期运行出口水温及岩土温度场的影响。结果表明:地下水渗流有利于增强换热器的取热性能,同时加速岩土温度恢复;但常规地下水渗流速度范围内取热性能提升效果不明显;渗流层位置位于换热器底部时,取热性能增强效益明显好于渗流层处于换热器顶部的情况;且渗流层分布情况对换热器取热性能提升效果有限。 展开更多

关键词 中深层套管式地埋管换热器 地下水渗流 OPENGEOSYS 取热性能 岩土温度场

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套管换热器传热过程强化实验系统的研制 被引量：5

17

作者 任秀宏 王雨 彭金明 《制冷与空调（四川）》 2014年第4期469-471,478,共4页

多套管式换热器结构简单,清洗、维修方便,易实现加工制作,提出多套管式换热器对套管换热器进行传热强化。在设定条件下编写程序,对多套管换热器进行优化设计,计算显示在相同条件下多套管式换热器与单套管换热器相比传热系数有较大的提... 多套管式换热器结构简单,清洗、维修方便,易实现加工制作,提出多套管式换热器对套管换热器进行传热强化。在设定条件下编写程序,对多套管换热器进行优化设计,计算显示在相同条件下多套管式换热器与单套管换热器相比传热系数有较大的提高。系统中设置回热器,有效节约能源。该系统在有余热、废热可以利用的场合节能效果更加显著。 展开更多

关键词 套管式换热器 传热系数 热回收 节能

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中深层套管式地埋管换热器取热性能研究及经济性分析 被引量：6

18

作者 姜静华 高远 +5 位作者 张育平 王铭 傅永泉 蔡皖龙 刘洪涛 王沣浩 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2021年第6期851-859,共9页

使用FLUENT软件建立了中深层套管式地埋管换热器三维数值传热模型,基于正交试验极差法,分析了入口温度、埋深、内管径、岩土热导率、地温梯度对中深层套管式地埋管换热器换热性能的影响.结果表明:这五项因素对中深层套管式地埋管换热器... 使用FLUENT软件建立了中深层套管式地埋管换热器三维数值传热模型,基于正交试验极差法,分析了入口温度、埋深、内管径、岩土热导率、地温梯度对中深层套管式地埋管换热器换热性能的影响.结果表明:这五项因素对中深层套管式地埋管换热器换热性能的影响显著性依次为:埋深、地温梯度、入口温度、岩土热导率、内管径;其次基于平均能源成本法建立中深层套管式地埋管换热器经济性评价方法.研究结果表明:中深层套管式地埋管换热器的平均能源成本随埋深增加呈先下降后上升趋势,在选定参数条件下,2 500 m埋深的中深层套管式地埋管换热器平均能源成本最低、经济性最优,所使用方法及所得结论可为中深层套管式地埋管优化研究与工程应用提供参考. 展开更多

关键词 中深层套管式地埋管换热器 数值模拟 换热性能 正交试验 平均能源成本法

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镀锌钢管套管式地埋管换热器换热影响因素研究 被引量：1

19

作者 谢毅伟 胡平放 +1 位作者 朱娜 雷飞 《建筑节能（中英文）》 CAS 2023年第1期104-108,共5页

以武汉地区为例,使用TRNSYS软件中PID控制器使镀锌钢管套管式地埋管换热器系统在运行过程中进出水平均温度维持在冬季7.5℃、夏季32.5℃的设定温度,模拟研究钻孔深度、钻孔间距及内管流体流速对套管式埋管换热器换热量的影响。得到钻孔... 以武汉地区为例,使用TRNSYS软件中PID控制器使镀锌钢管套管式地埋管换热器系统在运行过程中进出水平均温度维持在冬季7.5℃、夏季32.5℃的设定温度,模拟研究钻孔深度、钻孔间距及内管流体流速对套管式埋管换热器换热量的影响。得到钻孔深度从80 m变化至120 m时,换热器的冬季延米平均换热量变化较小;夏季延米平均换热量呈上升趋势,最高可上升6.6%。当钻孔间距从3 m增加至6 m,冬、夏季平均延米换热量分别升高2.5%和1.6%。管内流速从0.03 m/s变化至0.7 m/s时,换热量逐渐上升并趋于平缓。将镀锌钢管套管式换热器与两种常规埋管换热器(单U-PE管和双U-PE管)对比,得到镀锌钢管套管式换热器换热效果最好,其冬季延米平均换热量分别高出常规换热器32.6%和28.5%;夏季延米平均换热量高出常规换热器29.6%和25.7%。 展开更多

关键词 镀锌钢管套管式地埋管换热器 TRNSYS模拟 延米换热量

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中深层套管换热器取热影响因素研究现状 被引量：1

20

作者 刘晓燕 张环宇 +4 位作者 贾永英 姜卉 杨洋 崔光甫 方志文 《建筑节能（中英文）》 CAS 2022年第6期104-108,共5页

随着日常生活中人们对用热量需求的增大,人们开始探索更加有效的提取地热的方法。虽然浅层地源热泵系统相比于传统的空气源热泵系统节能环保、能效高且节省空间,但为了使得地源侧达到全年的热量平衡,需要冬取夏灌,管群较为庞大,尤其是... 随着日常生活中人们对用热量需求的增大,人们开始探索更加有效的提取地热的方法。虽然浅层地源热泵系统相比于传统的空气源热泵系统节能环保、能效高且节省空间,但为了使得地源侧达到全年的热量平衡,需要冬取夏灌,管群较为庞大,尤其是冬季用热负荷较大的寒冷地区这一问题更加突出。中深层地源热泵深度较深,单井换热效率高,能有效解决上述冷热不平衡的问题,因此中深层地源热泵近年来得到广泛重视。对近年来中深层套管换热器中有关循环工质、钻孔构造尺寸和外部影响因素的研究进行综述,总结了现阶段中深层套管换热器换热因素研究的不足之处,对未来中深层套管换热器的研究进行了展望。 展开更多

关键词 地源热泵 中深层 地埋管 套管式换热器 传热性能

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