土壤-空气换热系统流动与供冷性能的计算模拟

摘要

以土壤热传导方程和k1-ζ湍流模型为基础,采用温度场叠加法对土壤-空气埋管换热系统进行了三维动态数值模拟,计算了埋管出口温度随时间的动态变化.研究了埋管管长、管径、风速等对换热器出口温度的影响.模拟结果表明:①换热器出口温度随外界气温和土壤表面获得的辐射能的周期性变化而呈周期性变化;②随着管长增加和管径减小,出口温度降低,而且受气温和太阳辐射的影响减小;③随着入口风速减小,出口温度降低且变化幅度减小,供冷性能提高.并进行了实验验证,实测数据与模拟结果之差不超过0.8℃.