| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 土壤源热泵技术发展及研究现状 | 第11-17页 |
| 1.2.1 土壤源热泵技术的发展 | 第11-13页 |
| 1.2.2 土壤源热泵技术研究现状 | 第13-17页 |
| 1.3 课题研究的意义及本文的主要工作 | 第17-20页 |
| 1.3.1 课题研究的意义 | 第17-18页 |
| 1.3.2 本文的主要工作 | 第18-20页 |
| 2 地埋管换热器传热过程 | 第20-44页 |
| 2.1 地埋管换热器形式 | 第20-23页 |
| 2.2 U型地埋管换热过程分析 | 第23-24页 |
| 2.3 地埋管换热器解析解换热模型 | 第24-40页 |
| 2.3.1 钻孔壁以外部分换热模型 | 第24-29页 |
| 2.3.2 钻孔壁内部的换热模型 | 第29-35页 |
| 2.3.3 已有的地埋管换热器解析解换热模型 | 第35-40页 |
| 2.4 地埋管换热器数值解换热模型 | 第40-42页 |
| 2.4.1 已有的地埋管换热器数值换热模型 | 第40-41页 |
| 2.4.2 常用的离散化方法 | 第41-42页 |
| 2.5 本章小结 | 第42-44页 |
| 3 基于竖向地质及热物性参数变化的地埋管分层换热模型及其求解方法 | 第44-66页 |
| 3.1 双U型地埋管换热器分层换热物理模型 | 第44-51页 |
| 3.1.1 地下土壤基本特性及热物性参数 | 第44-46页 |
| 3.1.2 模型分层的意义 | 第46-47页 |
| 3.1.3 模型建立所需的假设 | 第47-48页 |
| 3.1.4 几何模型 | 第48-50页 |
| 3.1.5 网格划分 | 第50-51页 |
| 3.2 竖直双U型地埋管换热器分层换热数学模型 | 第51-54页 |
| 3.2.1 湍流模型 | 第51-53页 |
| 3.2.2 微元段传热数学模型 | 第53-54页 |
| 3.3 换热模型求解方法 | 第54-59页 |
| 3.3.1 控制方程的离散 | 第54-55页 |
| 3.3.2 边界条件的定义 | 第55-59页 |
| 3.4 土壤热物性参数求解 | 第59-65页 |
| 3.4.1 地埋管内部流体温度tf求解 | 第59-61页 |
| 3.4.2 分层热物性参数的求解 | 第61-65页 |
| 3.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 4 模型实验验证 | 第66-106页 |
| 4.1 实验系统 | 第66-74页 |
| 4.1.1 实验系统简介 | 第66-67页 |
| 4.1.2 地埋管换热器及测试井 | 第67页 |
| 4.1.3 热泵机房 | 第67-70页 |
| 4.1.4 测试系统 | 第70-73页 |
| 4.1.5 温度传感器的布置 | 第73-74页 |
| 4.2 验证实验 | 第74-78页 |
| 4.2.1 实验安排 | 第74-75页 |
| 4.2.2 实测误差分析 | 第75页 |
| 4.2.3 土壤的初始温度分布 | 第75-78页 |
| 4.3 地埋管换热器换热性能 | 第78-82页 |
| 4.3.1 计算各个分层土壤的导热热阻 | 第78-79页 |
| 4.3.2 求解器及参数设定 | 第79-82页 |
| 4.4 实测数据分析及模型验证 | 第82-104页 |
| 4.4.1 不同流速结果分析及验证 | 第82-88页 |
| 4.4.2 不同埋深结果分析及验证 | 第88-94页 |
| 4.4.3 不同回填料结果分析及验证 | 第94-98页 |
| 4.4.4 季节性运行结果分析及验证 | 第98-104页 |
| 4.5 本章小结 | 第104-106页 |
| 5 与常规均匀换热模型对比 | 第106-114页 |
| 5.1 常规均匀换热模型 | 第106-107页 |
| 5.2 管群模型结果对比 | 第107-110页 |
| 5.2.1 均匀换热模型与实测数据对比分析 | 第108-109页 |
| 5.2.2 分层换热模型与实测数据对比分析 | 第109-110页 |
| 5.3 比较两种模型差异 | 第110-111页 |
| 5.4 本章小结 | 第111-114页 |
| 6 竖直双U型土壤换热器换热性能影响因素分析 | 第114-132页 |
| 6.1 影响因素确定 | 第114-120页 |
| 6.1.1 主要影响因素 | 第114-115页 |
| 6.1.2 单一因素影响及其水平确定 | 第115-120页 |
| 6.2 试验方案 | 第120-123页 |
| 6.3 试验结果分析 | 第123-129页 |
| 6.3.1 直观分析 | 第123-127页 |
| 6.3.2 方差分析 | 第127-129页 |
| 6.4 本章小结 | 第129-132页 |
| 7 分层换热模型在工程中的应用 | 第132-148页 |
| 7.1 在热响应测试中应用 | 第132-135页 |
| 7.1.1 常规热响应方法及改进 | 第132-133页 |
| 7.1.2 方法比较 | 第133-135页 |
| 7.2 在设计中的应用 | 第135-138页 |
| 7.2.1 常规竖直地埋管换热器设计计算 | 第135-137页 |
| 7.2.2 基于分层换热模型的地埋管换热器设计计算 | 第137-138页 |
| 7.3 工程上分层换热模型的优化 | 第138-145页 |
| 7.3.1 简化分层换热模型 | 第138-141页 |
| 7.3.2 简化分层换热模型与实测数据对比分析 | 第141-143页 |
| 7.3.3 比较分层与简化分层换热模型差异 | 第143-145页 |
| 7.4 本章小结 | 第145-148页 |
| 8 结论与展望 | 第148-152页 |
| 8.1 主要结论 | 第148-150页 |
| 8.2 创新点 | 第150页 |
| 8.3 展望 | 第150-152页 |
| 致谢 | 第152-154页 |
| 参考文献 | 第154-162页 |
| 附录 | 第162-169页 |
| A. 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第162页 |
| B. 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第162-164页 |
| C. 攻读博士学位期间申报、获权的专利 | 第164-165页 |
| D. 各井地埋管热电偶测点校正函数表 | 第165-167页 |
| E. UDF自定义程序 | 第167-169页 |