0 引言
Fig. 1 GFBHE structure diagram图1 GFBHE结构简图 |
1 模型描述
1.1 模型假设
1.2 数值模型
2 基本模拟参数
Table 1 Physical parameters used in the simulation表1 模拟用到的物性参数 |
材料 | 导热系数 / [W/(m2∙K)] | 密度 / (kg/m3) | 比热容 / [J/(kg∙K)] |
---|---|---|---|
HDPE | 0.44 | 950 | 1 500 |
含水层岩石 | 2.50 | 2 350 | 940 |
灌浆材料 | 0.93 | 1 800 | 840 |
水 | 0.60 | 999.7 | 4 182 |
3 结果与讨论
3.1 两种BHE的运行特性分析
Fig. 2 Water temperature changes with time at the outlet of two BHE图2 两种BHE出口水温随时间的变化 |
Fig. 3 Temperature distribution at different depths of aquifer after 120 h operation of two BHE with permeability coefficient of 1×10-3 m/s图3 渗透系数为1×10-3 m/s时两种BHE运行120 h后含水层不同深度位置温度分布情况 |
Fig. 4 Streamline and temperature distribution in boreholes and aquifers图4 钻孔及含水层内部流线和温度分布图 |
3.2 含水层渗透系数对两种BHE性能的影响
Fig. 5 Changes of average heat transfer power with the permeability coefficient of two BHE图5 两种BHE的平均换热功率随渗透系数的变化 |
Fig. 6 Change of inlet and outlet temperature difference under different permeability coefficient图6 不同渗透系数下进出口温差变化情况 |
3.3 钻孔直径对两种BHE性能的影响
Fig. 7 Changes of average heat transfer power with borehole diameter of two BHE图7 两种BHE的平均换热功率随孔径的变化情况 |
Fig. 8 Change of average velocity with borehole diameter of water in GFBHE borehole图8 GFBHE钻孔内水的平均流速随孔径的变化 |
3.4 含水层温度对两种BHE性能的影响
Fig. 9 Heat transfer power and outlet temperature of two BHE under different ground temperature conditions图9 两种BHE在不同地温条件下的换热功率及出口温度 |