| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-32页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-17页 |
| 1.1.1 全球能源现状 | 第12-14页 |
| 1.1.2 中国能源现状 | 第14-16页 |
| 1.1.3 中国建筑能耗现状 | 第16-17页 |
| 1.2 中国浅层地热资源的分布与开发利用 | 第17-19页 |
| 1.2.1 中国地热资源分布特征 | 第17页 |
| 1.2.2 中国地热资源的开发利用 | 第17-19页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第19-28页 |
| 1.3.1 垂直 U 型地埋管换热器 | 第20-21页 |
| 1.3.2 螺旋型地埋管换热器 | 第21-28页 |
| 1.4 研究目的及意义 | 第28-29页 |
| 1.5 研究内容及技术路线 | 第29-32页 |
| 1.5.1 研究内容 | 第29页 |
| 1.5.2 技术路线 | 第29-32页 |
| 2 螺旋型地埋管换热器的导热模型 | 第32-54页 |
| 2.1 螺旋型地埋管换热器一维导热模型 | 第32-40页 |
| 2.1.1 忽略土壤与回填料热物性差异的一维导热解析模型 | 第32-33页 |
| 2.1.2 区别土壤与回填料热物性差异的一维导热数值模型 | 第33-34页 |
| 2.1.3 一维导热模型的差异性 | 第34-40页 |
| 2.2 螺旋型地埋管换热器二维导热模型 | 第40-52页 |
| 2.2.1 忽略土壤和回填料热物性差异的二维导热解析模型 | 第40-41页 |
| 2.2.2 区别土壤和回填料热物性差异的二维导热数值模型 | 第41-44页 |
| 2.2.3 二维导热模型的差异性 | 第44-52页 |
| 2.3 本章小结 | 第52-54页 |
| 3 动态环境边界下螺旋型地埋管换热器的三维数值模型 | 第54-90页 |
| 3.1 动态环境边界条件的提出 | 第54-58页 |
| 3.1.1 被遮挡土壤表面边界条件 | 第56-57页 |
| 3.1.2 无遮挡土壤表面边界条件 | 第57-58页 |
| 3.2 动态环境边界作用下的三维数值模型 | 第58-77页 |
| 3.2.1 单元体离散方法 | 第58-63页 |
| 3.2.2 瞬态热平衡理论 | 第63-65页 |
| 3.2.3 运行工况下单元体瞬态热平衡方程 | 第65-74页 |
| 3.2.4 停机工况下单元体瞬态热平衡方程 | 第74-77页 |
| 3.3 模型的求解 | 第77-78页 |
| 3.3.1 温度场求解方法的适应性分析 | 第77页 |
| 3.3.2 赛德尔（Seidel）迭代法 | 第77-78页 |
| 3.4 模型的正确性验证 | 第78-85页 |
| 3.4.1 模型离散的无关性验证 | 第78-80页 |
| 3.4.2 迭代次数的分析 | 第80-81页 |
| 3.4.3 模型的实验验证 | 第81-85页 |
| 3.5 螺旋型地埋管换热器设计与动态模拟软件开发 | 第85-88页 |
| 3.6 本章小结 | 第88-90页 |
| 4 螺旋型地埋管换热器的换热特性 | 第90-124页 |
| 4.1 螺旋型地埋管的分阶段换热特性 | 第90-95页 |
| 4.1.1 换热能力的评价指标 | 第90-91页 |
| 4.1.2 螺旋型地埋管分阶段传热特性的提出 | 第91-95页 |
| 4.2 设计参数对换热特性的影响 | 第95-112页 |
| 4.2.1 模拟条件设置 | 第95-96页 |
| 4.2.2 模拟工况设置 | 第96-98页 |
| 4.2.3 桩深对螺旋型地埋管传热性能的影响 | 第98-100页 |
| 4.2.4 桩径对螺旋型地埋管传热性能的影响 | 第100-103页 |
| 4.2.5 螺距对螺旋型地埋管传热性能的影响 | 第103-106页 |
| 4.2.6 设计参数对螺旋型地埋管传热性能影响的综合分析 | 第106-112页 |
| 4.3 运行工况对换热特性的影响 | 第112-118页 |
| 4.3.1 流速对传热特性的影响 | 第112-116页 |
| 4.3.2 进口温度对传热能力的影响 | 第116-118页 |
| 4.4 螺旋形式对传热性能的影响 | 第118-119页 |
| 4.5 覆土深度对传热性能的影响 | 第119-120页 |
| 4.6 初始温度分布对传热性能的影响 | 第120-123页 |
| 4.7 本章小结 | 第123-124页 |
| 5 动态边界影响下的螺旋型地埋管热泵系统响应特性 | 第124-164页 |
| 5.1 地源热泵机组变工况能效模型 | 第124-132页 |
| 5.1.1 基于数据拟合的螺杆热泵机组变工况模型 | 第124-126页 |
| 5.1.2 热泵机组模型定量计算与分析 | 第126-131页 |
| 5.1.3 模型验证 | 第131-132页 |
| 5.2 建筑全年负荷特征分析 | 第132-134页 |
| 5.2.1 建筑热工参数及房间內扰 | 第132-134页 |
| 5.2.2 模拟结果 | 第134页 |
| 5.3 管群作用下螺旋型地埋管的传热模型 | 第134-147页 |
| 5.3.1 管群作用下土壤温度场模型与温度响应 G 函数 | 第136-145页 |
| 5.3.2 动态土壤径向边界热流 | 第145-147页 |
| 5.4 无辅助散热下的系统动态响应特性 | 第147-158页 |
| 5.4.1 边界条件处理 | 第148-149页 |
| 5.4.2 负荷作用典型月响应特性 | 第149-151页 |
| 5.4.3 过渡季节土壤温度恢复特性 | 第151-154页 |
| 5.4.4 典型年系统动态响应特性 | 第154-158页 |
| 5.5 辅助散热下的系统动态响应特性 | 第158-161页 |
| 5.5.1 热泵系统承担的建筑负荷 | 第158-159页 |
| 5.5.2 辅助散热系统响应特性 | 第159-161页 |
| 5.6 本章小结 | 第161-164页 |
| 6 螺旋型地埋管地源热泵系统的实测与水温预测 | 第164-180页 |
| 6.1 项目信息 | 第164-167页 |
| 6.2 冷热源系统的运行特性 | 第167-176页 |
| 6.2.1 冷热源系统原始运行工况的性能特性 | 第167-171页 |
| 6.2.2 冷热源系统优化运行工况的性能特性 | 第171-175页 |
| 6.2.3 输配系统的性能特性 | 第175-176页 |
| 6.3 螺旋型地埋管的水温预测 | 第176-179页 |
| 6.3.1 传热模型参数的确定 | 第176页 |
| 6.3.2 埋管区域岩土热物性的确定 | 第176-177页 |
| 6.3.3 优化运行工况条件下的水温预测 | 第177-179页 |
| 6.4 本章小结 | 第179-180页 |
| 7 结论与展望 | 第180-184页 |
| 7.1 主要工作与结论 | 第180-182页 |
| 7.2 研究的主要创新 | 第182页 |
| 7.3 本研究的展望 | 第182-184页 |
| 致谢 | 第184-186页 |
| 参考文献 | 第186-194页 |
| 附录 | 第194-199页 |
| A. 进水温度 35℃时不同设计参数下螺旋型地埋管的出水温度变化曲线 | 第194-198页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第198页 |
| C. 作者在攻读博士学位期间参与编写的标准与专著 | 第198-199页 |
| D. 作者在攻读博士学位期间获得的专利目录 | 第199页 |
| E. 作者在攻读博士学位期间获得的软件目录 | 第199页 |
| F. 作者在攻读博士学位期间参与的主要重点、重大项目目录 | 第199页 |
