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地热换热器的传热分析

工程热物理学报 2004年第4期25卷 685-687页

作者：方肇洪刁乃仁曾和义山东建筑工程学院地源热泵研究所山东济南250014

本文综述了作者近年来在地热换热器传热模型方面的研究:提出了分析竖直埋管地热换热器钻孔内的传热过程的准三维模型,考虑流体工质在深度方向上的温度分布,给出钻孔内热阻的解析表达式;求得有限长线热源在半无限大介质中的瞬态温度响应... 详细信息

本文综述了作者近年来在地热换热器传热模型方面的研究:提出了分析竖直埋管地热换热器钻孔内的传热过程的准三维模型,考虑流体工质在深度方向上的温度分布,给出钻孔内热阻的解析表达式;求得有限长线热源在半无限大介质中的瞬态温度响应解析解;导得了有渗流时无限大介质中线热源温度响应的解析解。以上工作改进和深化了国际上现有的地热换热器传热模型,并已应用于工程设计和模拟。

关键词：地源热泵地热换热器传热地下水渗流

蓄能互联热泵系统相变装置熔化与凝固过程特性分析

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热科学与技术 2022年第1期21卷 57-66页

作者：高翔张文科方肇洪侯幸张鑫山东建筑大学热能工程学院山东济南250101 山东中瑞新能源科技有限公司山东济南251310

介绍了一种新型的蓄能互联热泵系统。利用数值模拟的方法对填充石蜡C17的球型蓄热单元的熔化与凝固过程进行研究,分析了球壁温度、相变单元尺寸和相变材料初始温度三种影响因素对熔化过程和球壁温度对凝固过程的影响。通过对两个过程对... 详细信息

介绍了一种新型的蓄能互联热泵系统。利用数值模拟的方法对填充石蜡C17的球型蓄热单元的熔化与凝固过程进行研究,分析了球壁温度、相变单元尺寸和相变材料初始温度三种影响因素对熔化过程和球壁温度对凝固过程的影响。通过对两个过程对比发现相变单元尺寸对相变过程影响最大,在相同温差条件下完全熔化时间少于完全凝固时间,熔化过程中始终存在的石蜡-壁面与液相石蜡-固相石蜡之间的对流换热过程增加了熔化速率。

关键词：蓄能互联热泵球型相变单元石蜡熔化过程凝固过程

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现场测试地下岩土平均热物性参数方法

热能动力工程 2002年第5期17卷 489-492页

作者：于明志方肇洪山东建筑工程学院地源热泵研究所山东济南250014

平均热物性参数的大小对钻孔的数量及钻孔的深度具有显著的影响 ,进而影响地源热泵系统的初投资。为了能够在现场测量地下岩土的平均热物性参数 ,利用一套现场测量设备测量了对地下埋管回路施加的热流与回路中循环水温度随时间的变化 ,... 详细信息

平均热物性参数的大小对钻孔的数量及钻孔的深度具有显著的影响 ,进而影响地源热泵系统的初投资。为了能够在现场测量地下岩土的平均热物性参数 ,利用一套现场测量设备测量了对地下埋管回路施加的热流与回路中循环水温度随时间的变化 ,使用自行开发的软件 ,采用参数估计方法。

关键词：现场测试地下岩土平均热物性参数方法地热换热器测量方法热泵

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单井回灌地源热泵地下传热数值模型研究

太阳能学报 2007年第12期28卷 1394-1401页

作者：李旻刁乃仁方肇洪广东海洋大学工程学院湛江524088 山东建筑大学地源热泵研究所济南250101

在空间上将单井回灌系统地下传热问题分为井内与井外两部分,通过有限容积法(FVM)分别建立了井内与井外传热的数值模型。利用该数值模型对单井回灌系统的一些重要参数进行了研究,发现热传导和热对流是单井回灌地热换热器的主要传热方式,... 详细信息

在空间上将单井回灌系统地下传热问题分为井内与井外两部分,通过有限容积法(FVM)分别建立了井内与井外传热的数值模型。利用该数值模型对单井回灌系统的一些重要参数进行了研究,发现热传导和热对流是单井回灌地热换热器的主要传热方式,凡是影响热传导和热对流的地质参数和系统参数都对换热器的传热性能有明显影响。此外,利用现场测试的数据验证了计算结果的有效性。

关键词：单井回灌地源热泵传热数值模型

螺旋埋管地热换热器的线圈热源模型及其解析解

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热能动力工程 2011年第4期26卷 475-479,499页

作者：李新方亮赵强方肇洪山东建筑大学教育部可再生能源建筑利用技术重点实验室山东济南250101 山东方亚地源热泵空调技术有限公司山东济南250001

在建筑物既有的桩基础中埋设PE管作为地源热泵系统的地热换热器,可降低系统的占地面积和初投资,正成为地源热泵研究和应用的新热点。以桩基埋管地源热泵系统的工程应用为背景,对螺旋埋管地热换热器的非稳态传热模型进行了分析讨论,提出... 详细信息

在建筑物既有的桩基础中埋设PE管作为地源热泵系统的地热换热器,可降低系统的占地面积和初投资,正成为地源热泵研究和应用的新热点。以桩基埋管地源热泵系统的工程应用为背景,对螺旋埋管地热换热器的非稳态传热模型进行了分析讨论,提出了考虑螺旋埋管在深度方向温度分布和节距影响的线圈热源模型。采用格林函数法和虚拟热源法,分别求得无限长和有限长线圈热源模型的非稳态温度场的解析解表达式。以这些解析解为基础分析了模型中各参数对螺旋埋管换热器换热性能的影响。

关键词：地源热泵桩基埋管换热器传热模型解析解

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平板焊接热影响区的传热模型及其分析

焊接学报 2010年第7期31卷 109-112页

作者：张方方方肇洪山东建筑大学热能工程学院济南250101

在不同的假设条件下建立了描述大平板中长焊缝焊接问题的三个导热模型,即瞬时平面热源模型、熔池初始温度模型和移动热源模型,并对这些模型进行求解分析;其中,特别是导出了二维移动热源模型的解析解.在此基础上,给出了一维和二维模型计... 详细信息

在不同的假设条件下建立了描述大平板中长焊缝焊接问题的三个导热模型,即瞬时平面热源模型、熔池初始温度模型和移动热源模型,并对这些模型进行求解分析;其中,特别是导出了二维移动热源模型的解析解.在此基础上,给出了一维和二维模型计算的热影响区宽度随给定温升值变化的函数关系,并讨论了影响平板表面散热量相对大小的因素.结果表明,研究的大平板通过长焊缝的焊接问题中平板表面向周围环境的散热可以忽略不计.

关键词：焊接热影响区传热模型

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有均匀渗流的介质中螺旋埋管的传热分析

太阳能学报 2016年第4期37卷 932-939页

作者：崔萍张文科刁乃仁方肇洪山东建筑大学教育部可再生能源建筑应用重点实验室济南250101 山东省浅层地热能建筑应用工程技术研究中心济南250101 山东中瑞新能源科技有限公司济南250101

以埋设在均匀渗流介质中的螺旋埋管为研究对象,结合地源热泵工程应用背景,将地下螺旋埋管简化为连续的螺旋线热源,通过移动线热源理论与格林函数法,建立二维和三维非稳态的导热与对流联合作用的渗流传热问题的传热模型;求得无限长及有... 详细信息

以埋设在均匀渗流介质中的螺旋埋管为研究对象,结合地源热泵工程应用背景,将地下螺旋埋管简化为连续的螺旋线热源,通过移动线热源理论与格林函数法,建立二维和三维非稳态的导热与对流联合作用的渗流传热问题的传热模型;求得无限长及有限长螺旋热源形态下渗流问题的温度响应的解析解。通过与纯导热模型的对比可知,地下水渗流会在一定程度上影响地下温度场的分布及传热达到稳态所需的时间。指出渗流速度是体现地下水流动对换热过程影响程度的重要参数,且渗流对整个螺旋管群的换热影响也被分析讨论。

关键词：地源热泵螺旋埋管地下水渗流传热分析