U型地埋管模型仿真中,考虑到土壤成份的多样性,岩层结构的复杂性及地埋管总换热过程的特殊性,在保证模型精度符合工程要求的前提下,作以下假设以简化模型:
(1)地埋管换热器周围土壤均匀性,即认为不同深度处土壤成份均匀且温度具有一致;
(2)U型地埋管两支管具有对称性,即假定地埋管没有受到安装和填埋所造成的偏离挤压变形等因素影响,认为两支管沿钻孔轴线对称分布,且位于钻井的中心部位;
(3)由于U型埋管长径比很大,相对管长而言管径可以忽略(此处管长50m,管径32mm),可认为的循环液的温度在径向上没有变化;
(4)假定岩土及循环液的热物性是定值,不随运行时间和温度场的变化而变化;
(5)忽略U型管外管壁和回填材料、回填材料和土壤之间的接触热阻,即认为回填材料与U型管外管壁、土壤之间接触良好。
针对系统的地下部分,采用FLUENT软件的前处理模块建立几何三维模型,模型包括的几何体有U型地埋管内的流体、U型地埋管、回填材料和土壤。考虑到地下部分的对称性、节省计算时间等因素,因此将模型简化为一半。
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