U型地埋管三维非稳态流固耦合换热数值模拟研究

摘要

利用商用CFD软件Fluent6．3对U型地埋管三维非稳态流固耦合换热问题进行研究。为减少计算资源，首先对流场计算采用稳态计算方法，待流场计算收敛后，再单独对流固耦合换热非稳态温度场进行计算。比较了多层土壤结构与土壤物性参数加权平均后单层土壤结构的换热差异，结果表明换热差别在6﹪左右；研究了不同流速下，U型管的出口水温变化、不同截面处的换热量以及平均换热量，探讨了热短路现象发生的可能性，最后讨论了不同井深情况下的U型管的换热特性。论文的研究工作对今后U型管简化计算提供必要的依据。