中深层套管换热器分段传热解析模型构建

作     者：马凌 赵亚洲 许文杰 尹洪梅 杨轩 赵军 MA Ling;ZHAO Yazhou;XU Wenjie;YIN Hongmei;YANG Xuan;ZHAO Jun

作者机构：中低温热能高效利用教育部重点实验室(天津大学)天津300350 中国科学院地质与地球物理研究所页岩气与地质工程重点实验室北京100029 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2023年第44卷第1期

页      面：217-225页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：天津市重点研发计划项目(No.17YFZCGX00580) 

主　　题：地热能 中深层套管换热器 解析解 分段计算 吸热效率 

摘      要：基于时间和空间尺度的分段计算方法,建立了中深层套管换热器传热理论解析模型,并结合文献工程案例进行了验证,对雷诺数、地温梯度和供水温度三个关键参数进行分析,提出了吸热效率η作为新的传热性能评价指标。结果表明,η随雷诺数从0.90×10^(4)增至8.10×10^(4)提升了36.26%,但随地温梯度和供水温度的变化很小;降低供水温度、增加地温梯度与雷诺数都可以提升每米孔深换热量ql,但雷诺数增加引起的ql提升幅度逐渐减小;不同工况下ql的变化范围为54.83~117.17 W·m^(-1)。