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摘要：加强可再生能源的探讨与利用是我国优化能源结构和改善环境的重要手段，地能作为清洁能源，同时具有可再生性，在我国节能减排的要求下，具有广阔的进展空间。在已有的条件下，地能利用主要有土壤源热泵和水源热泵两种形式。土壤源热泵的能量主要来源于地下岩土层，通过介质和岩土层换热获取能量，能量取用历程中仅通过换热完成，优点是对含水层环境影响较小，但是这种方式获取能量能源密度比较低，能量的传输速度比较慢，同时土壤源热泵的工程造价成本较高。水源热泵相对于土壤与热泵能量密度大，能量传输快，工程简单，但是水源热泵直接对地下水进行抽灌，容易造成地下生态环境的破坏。早期水源热泵采取开放式系统，地下水经过换热器换热后直接排放到周围环境中，水资源浪费比较严重，同时容易造成地面塌陷，已被较多的国家和地区禁止利用，现在水源热泵多利用双井系统，即在抽水的同时向地下含水层进行回灌。目前，土壤源热泵的运用较多，相应的探讨已经较为成熟，水源热泵的运用越来越受到关注，探讨成果也越来越多。水源热泵在运用历程中涉及传热和传质等多个不足，有着热贯通和热交互现象，这些现象会导致热泵的效率下降、运转成本上升，维持热泵效率在其运用历程中有重要的作用。本课题以热贯通和热交互为前提，对地下含水层蓄能的效能进行探讨浅析。在课题的探讨历程中，主要通过实验的策略进行浅析，采取相似论述，对蓄能和取能历程进行模拟实验，探讨其传热传质变化规律，对蓄能机理进行浅析，提升水源热泵地下传热历程的认知水平以及深入了解主动蓄能对热泵效率的影响，指导工程运用，拓展相关的论述知识。本论文依据地下水动力学，结合传热学的基本规律，对水源热泵运用历程中蓄能特性进行浅析，探讨蓄能历程的热量运移机理，以及在蓄能条件下，抽灌取热历程热势场的变化。本论文的主要内容包括以下几部分：以热贯通热交互为前提，以蓄能特性为探讨主线，对不同蓄能量，不同蓄能状态带来的影响进行探讨浅析。首先，对蓄能的有效性进行浅析，通过比较有蓄能和无蓄能方式，浅析蓄能对抽水温度的影响。此阶段完成后，对蓄能的回灌温度和蓄能流量进行调整，探讨在不同蓄能条件下抽水温度的变化情况。第二个阶段探讨倒井蓄能的情况。即在蓄能历程中倒换抽水井和回灌井，向取热时的抽水井回灌高温水。此历程也分为多种运转状态，主要通过转变温度和流量等参数探讨在不同条件下，抽水温度的变化情况。最后阶段为数值模拟，建立二维数值模型，通过实验结果验证计算模型，并对台架实验中由于实验条件限制不能开展的多周期实验进行模拟浅析。关键词：地能利用论文蓄能论文水源热泵论文制约方式论文
摘要4-6
Abstract6-11
第1章 绪论11-21
1.1 课题探讨背景及作用11-14
1.1.1 课题背景11-12
1.1.2 课题作用12-14
1.2 国内外探讨情况14-19
1.2.1 国外探讨近况14-17
1.2.2 国内探讨近况17-19
1.3 本论文主要探讨内容19-20
1.4 本章小结20-21
第2章 传热模型浅析及其实验验证21-33
2.1 含水层流动及传热浅析21-27
2.1.1 岩土渗流21-23
2.1.2 流动方程23-25
2.1.3 传热方程25-27
2.2 模拟计算平台27-30
2.2.1 几何模型建立27-29
2.2.2 UDF运用29-30
2.3 计算模型验证30-31
2.4 本章小结31-33
第3章 抽灌井区蓄能特性实验探讨33-53
3.1 实验台建立33-35
3.1.1 实验设备33-35
3.1.2 测量内容35
3.2 无蓄能方式浅析35-38
3.2.1 条件设定36-37
3.2.2 实验结果浅析37-38
3.3 蓄能方式影响作用浅析38-52
3.3.1 不同流量状态39-45
3.3.2 不同温差状态45-50
3.3.3 不同蓄能总量状态50-52
3.4 本章小结52-53
第4章 倒井作用下蓄能特性实验探讨53-63
4.1 不同流量状态53-58
4.2 不同温差状态58-61
4.3 倒井增益特性探讨61-62
4.4 本章小结62-63
第5章 多周期蓄能温变及其效果模拟探讨63-73
5.1抽灌井区温度场分布63-67
5.2 多周期历程抽水温度变化67-69
5.3 多周期历程能量浅析69-71
5.4 本章小结71-73
第6章 总结与展望73-77
6.1 总结73-75
6.2 革新点75
6.3 展望75-77