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地埋管换热器的传热分析方法、装置、设备及介质 

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摘要:本发明涉及地源热泵技术领域,公开了一种地埋管换热器的传热分析方法、装置、设备及介质,地埋管换热器的管内流体侧水泵停止运行时,通过确定地埋管换热器第一管路和第二管路内的流体流速,基于第一管路和第二管路内的流体流速确定了地埋管换热器的重力循环流量,当进行传热分析时,基于确定的重力循环流量进行传热过程分析,可以更准确地计算热影响半径和土壤的热恢复能力,解决了现有模型管内流体在水泵停止后,传热分析不符合实际管内流体流动传热的问题。

主权项:1.一种地埋管换热器的传热分析方法,其特征在于,所述方法包括:当检测到地埋管换热器的管内流体侧水泵停止运行时,获取地埋管换热器第一管路内流体的第一密度和第二管路内流体的第二密度;基于所述第一密度和第二密度对预设模型进行求解,得到第一管路内的第一流体流速和第二管路内的第二流体流速,所述预设模型用于表征第一管路以及第二管路内流体密度与流体流速之间的关联关系;基于所述第一管路内的第一流体流速和第二管路内的第二流体流速确定地埋管换热器的重力循环流量;将所述地埋管换热器的重力循环流量输入到传热计算模型中,使得所述模型输出对应的传热过程信息;所述预设模型包括质量平衡模型和动量平衡模型;所述质量平衡模型用于表征第一流体流量和第二流体流量之间的关联关系,所述第一流体流量由第一管路内流体的流速和密度确定,所述第二流体流量由第二管路内流体的流速和密度确定;所述动量平衡模型用于表征第一管路和第二管路内流体密度差产生的驱动力与第一管路和第二管路内流体流动克服的摩擦力之间的关联关系,所述流体密度差产生的驱动力由第一管路和第二管路内的流体密度确定,所述流体流动克服的摩擦力由第一管路和第二管路内流体流速确定;获取地埋管换热器第一管路内流体的第一密度和第二管路内流体的第二密度的步骤,包括:获取所述第一管路内流体的第一温度以及所述第二管路内流体的第二温度;基于所述第一温度确定所述第一管路内流体的第一密度,基于所述第二温度确定所述第二管路内流体的第二密度;所述地埋管换热器为同轴套筒式地埋管换热器,所述第一管路为外管,第二管路为内管,所述动量平衡模型为: 其中,g为重力加速度,f1和f2分别为第一管路和第二管路的流体流动的沿程阻力系数,H为中深层地埋管换热器高度m,v1是第一管路的流体平均流速ms,v2是第二管路的流体平均流速ms,ρ1是第一管路的流体平均密度kgm3,ρ2是第二管路的流体平均密度kgm3,r1为第一管路的半径,r2为第二管路的半径;所述质量平衡模型为: 其中,H为地埋管换热器的高度m,v1是第一管路的流体平均流速ms,v2是第二管路的流体平均流速ms,ρ1是第一管路的流体平均密度kgm3,ρ2是第二管路的流体平均密度kgm3,r1为第一管路的半径,r2为第二管路的半径。

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