| 摘要 | 第13-17页 |
| Abstract | 第17-22页 |
| 主要符号表 | 第23-25页 |
| 第1章 绪论 | 第25-51页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第25-28页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第25-27页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第27-28页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第28-47页 |
| 1.2.1 能量桩的提出与应用 | 第28-29页 |
| 1.2.2 传热模型的研究进展 | 第29-35页 |
| 1.2.3 热响应实验研究进展 | 第35-36页 |
| 1.2.4 传热特性的研究进展 | 第36-45页 |
| 1.2.5 热力耦合的研究进展 | 第45-46页 |
| 1.2.6 目前存在的主要问题 | 第46-47页 |
| 1.3 本文主要研究内容和技术路线 | 第47-51页 |
| 第2章 螺旋埋管能量桩换热器传热特性的实验研究 | 第51-77页 |
| 2.1 模型化实验台及其实验方法 | 第51-63页 |
| 2.1.1 实验目的 | 第51-52页 |
| 2.1.2 实验原理和系统 | 第52-54页 |
| 2.1.3 实验对象与装置 | 第54-58页 |
| 2.1.4 实验步骤与工况 | 第58-59页 |
| 2.1.5 石英砂的热物理性质 | 第59-61页 |
| 2.1.6 实验数据的处理方法 | 第61-63页 |
| 2.2 恒定热功率下能量桩换热器的传热特性 | 第63-67页 |
| 2.2.1 热流负荷 | 第63-64页 |
| 2.2.2 温度响应 | 第64-65页 |
| 2.2.3 温度分布 | 第65-66页 |
| 2.2.4 瞬时等效热阻 | 第66-67页 |
| 2.3 脉冲热功率对传热特性的影响 | 第67-70页 |
| 2.3.1 脉冲热功率对热流负荷的影响 | 第67-68页 |
| 2.3.2 脉冲热功率对温度响应的影响 | 第68-70页 |
| 2.4 回填介质热物性对传热特性的影响 | 第70-72页 |
| 2.4.1 回填介质热物性对热响应的影响 | 第70-71页 |
| 2.4.2 回填介质热物性对等效热阻的影响 | 第71-72页 |
| 2.5 岩土介质热物性对传热特性的影响 | 第72-75页 |
| 2.5.1 岩土介质热物性对热响应的影响 | 第72-73页 |
| 2.5.2 岩土介质热物性对等效热阻的影响 | 第73-75页 |
| 2.6 本章小结 | 第75-77页 |
| 第3章 螺旋埋管能量桩换热器的传热模型及参数分析 | 第77-102页 |
| 3.1 二维瞬态轴对称环管热源模型 | 第77-81页 |
| 3.1.1 模型假设 | 第77-78页 |
| 3.1.2 控制方程和边界条件 | 第78-80页 |
| 3.1.3 网格独立性验证 | 第80页 |
| 3.1.4 实验验证 | 第80-81页 |
| 3.2 三维瞬态数值传热模型 | 第81-91页 |
| 3.2.1 模型假设 | 第81-82页 |
| 3.2.2 控制方程和边界条件 | 第82-84页 |
| 3.2.3 网格独立性验证 | 第84-85页 |
| 3.2.4 长期温度响应的验证 | 第85-87页 |
| 3.2.5 短期温度响应的验证 | 第87-91页 |
| 3.3 二维和三维模型对比与分析 | 第91-97页 |
| 3.3.1 螺旋埋管能量桩的结构和热物性参数 | 第91页 |
| 3.3.2 温度分布的对比分析 | 第91-93页 |
| 3.3.3 等效热阻的对比分析 | 第93-95页 |
| 3.3.4 竖直管的简化对环管热源模型的影响 | 第95-97页 |
| 3.4 设计参数对螺旋埋管能量桩短期等效热阻的影响 | 第97-100页 |
| 3.4.1 螺旋管长径比的影响 | 第97页 |
| 3.4.2 螺旋管曲率的影响 | 第97-98页 |
| 3.4.3 循环流体雷诺数的影响 | 第98-99页 |
| 3.4.4 相对热扩散率的影响 | 第99-100页 |
| 3.5 本章小结 | 第100-102页 |
| 第4章 不同埋管类型能量桩换热器的传热性能分析 | 第102-123页 |
| 4.1 埋管类型对能量桩换热器传热特性的影响 | 第102-110页 |
| 4.1.1 不同埋管类型能量桩的几何结构及参数 | 第102-105页 |
| 4.1.2 埋管类型对温度分布的影响 | 第105-108页 |
| 4.1.3 埋管类型对等效热阻的影响 | 第108页 |
| 4.1.4 埋管类型对桩壁面传热率的影响 | 第108-110页 |
| 4.2 螺距对螺旋埋管能量桩传热特性的影响 | 第110-116页 |
| 4.2.1 不同螺距螺旋埋管能量桩的几何结构及热物性参数 | 第110-111页 |
| 4.2.2 螺距对温度分布的影响 | 第111-114页 |
| 4.2.3 螺距对等效热阻的影响 | 第114-115页 |
| 4.2.4 螺距对桩壁面传热率的影响 | 第115-116页 |
| 4.3 螺旋管换热器的螺距对热泵COP的影响 | 第116-121页 |
| 4.3.1 基于叠加原理和G函数的热泵COP计算方法 | 第116-117页 |
| 4.3.2 基准工况下螺距对流体温度和热泵COP的影响 | 第117-118页 |
| 4.3.3 不同影响因素下螺距对热泵COP的影响 | 第118-121页 |
| 4.4 本章小结 | 第121-123页 |
| 第5章 全尺度能量桩和钻孔换热器传热特性的实验研究 | 第123-141页 |
| 5.1 地源热泵复合系统工程概况 | 第123-125页 |
| 5.2 恒定功率热响应实验分析 | 第125-129页 |
| 5.2.1 恒定功率热响应实验系统 | 第125-126页 |
| 5.2.2 恒定功率热响应实验对象 | 第126-127页 |
| 5.2.3 恒定功率热响应实验步骤 | 第127页 |
| 5.2.4 恒定功率热响应实验方法 | 第127页 |
| 5.2.5 恒定功率热响应实验结果与分析 | 第127-129页 |
| 5.3 供热季运行热响应实验分析 | 第129-139页 |
| 5.3.1 供热季运行热响应实验系统 | 第129-131页 |
| 5.3.2 供热季运行热响应实验对象 | 第131-132页 |
| 5.3.3 供热季运行热响应实验过程 | 第132页 |
| 5.3.4 供热季运行热响应实验方法 | 第132-133页 |
| 5.3.5 供热季运行期间的室外天气 | 第133页 |
| 5.3.6 供热季运行热响应结果与分析 | 第133-139页 |
| 5.4 本章小结 | 第139-141页 |
| 第6章 总结与展望 | 第141-147页 |
| 6.1 主要结论 | 第141-144页 |
| 6.2 主要创新点 | 第144页 |
| 6.3 不足与展望 | 第144-147页 |
| 参考文献 | 第147-155页 |
| 致谢 | 第155-157页 |
| 攻读博士期间的主要学术成果 | 第157-159页 |
| 附录1 Influence of Spiral Pitch on Thermal Behaviors of Pile Ground HeatExchanger with Spiral-Tube | 第159-179页 |
| 附录2 Study on the Thermal Performance of Several Types of Energy PileGround Heat Exchangers:U-Shaped, W-Shaped and Spiral-Shaped | 第179-203页 |
| 附件 | 第203页 |
