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Thermal performance of a single U-tube ground heat exchanger:A parametric study

Journal of Central South University 2021年第11期28卷 3580-3598页

作者： Seyed Soheil MOUSAVI AJAROSTAGHI Hossein JAVADI Seyed Sina MOUSAVI Sébastien PONCET Mohsen POURFALLAH Faculty of Mechanical Engineering Babol Noshirvani University of TechnologyBabol 47148-71167Iran Faculty of Mechanical Engineering Mazandaran University of Science and TechnologyBabol 47166-85635Iran Faculty of Civil Engineering Babol Noshirvani University of TechnologyBabol 47148-71167Iran Department of Mechanical Engineering Universitéde Sherbrooke2500 Boulevard de l'UniversitéSherbrookeQuébecJ1K 2R1Canada

In this research,the thermal performance of a single U-tube vertical ground heat exchanger is evaluated numerically as a function of the most influential flow parameters,namely,the soil porosity,volumetric heat capacity,and thermal conductivity of the backfill material,inlet volume flow rate,and inlet fluid *** results are discussed in terms of the variations of the heat exchange rate,the effective thermal resistance,and the effectiveness of the ground heat *** show that the inlet volume flow rate,inlet fluid temperature,and backfill material thermal conductivity have significant effects on the thermal performance of the ground heat exchanger,such that by decreasing the inlet volume flow rate and increasing the backfill material thermal conductivity and inlet fluid temperature,the outlet fluid temperature decreases *** the contrary,the soil porosity and backfill material volumetric heat capacity have negligible effects on the studied ground heat exchanger’s thermal *** lowest inlet fluid temperature reaches a the maximum effective thermal resistance of borehole and soil,and consequently the minimum heat transfer rate and ***,multilinear regression analyses are performed to determine the most feasible models able to predict the thermal properties of the single U-tube ground heat exchanger.

关键词： single U-tube ground heat exchanger numerical simulation heat exchange rate effectiveness multilinear regression analysis

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