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能源桩三维螺旋线热源瞬态传热模型研究

李庆文 乔兰 郑明阳 隋智力(通讯作者)

李庆文, 乔兰, 郑明阳, 隋智力(通讯作者). 能源桩三维螺旋线热源瞬态传热模型研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003
引用本文: 李庆文, 乔兰, 郑明阳, 隋智力(通讯作者). 能源桩三维螺旋线热源瞬态传热模型研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003
Research on transient heat transfer model of three-dimensional spiral heat source in energy pile[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003
Citation: Research on transient heat transfer model of three-dimensional spiral heat source in energy pile[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003

能源桩三维螺旋线热源瞬态传热模型研究

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003
详细信息
  • 中图分类号: TU470

Research on transient heat transfer model of three-dimensional spiral heat source in energy pile

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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 网络出版日期:  2020-07-23

能源桩三维螺旋线热源瞬态传热模型研究

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003
  • 中图分类号: TU470

摘要: 能源桩因其换热效率高、结构稳定、无需额外钻孔等优点而得到快速发展。其长期运行中,除了承受上部荷载外,还需承受温度场变化所引起的温度荷载。因此,准确评估能源桩及周围岩土体温度场是能源桩设计与应用中的关键问题之一。然而现有能源桩温度场解析模型多过于简化,无法准确表征螺旋埋管能源桩的温度场特性。本文在现有传热模型的基础上,将螺旋埋管视为三维螺旋线热源,结合螺旋埋管能源桩的传热过程,建立高精度三维螺旋管传热模型。其中,对于瞬时线热源温度场,运用格林函数和第一型曲线进行积分,求解给出螺旋埋管能源桩的温度场解析解。并通过在数值模拟软件中建立螺旋埋管能源桩三维模型,依据边界条件,将地面设为Dirichlet边界,其他边界设为Neumann边界,求解得出三维螺旋埋管能源桩温度场数值解。对比结果表明:所建立的能源桩三维螺旋线热源模型具有很高的解析精度。最后,基于解析模型讨论了螺旋埋管能源桩的空间分布和时间效应。

English Abstract

李庆文, 乔兰, 郑明阳, 隋智力(通讯作者). 能源桩三维螺旋线热源瞬态传热模型研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003
引用本文: 李庆文, 乔兰, 郑明阳, 隋智力(通讯作者). 能源桩三维螺旋线热源瞬态传热模型研究[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003
Research on transient heat transfer model of three-dimensional spiral heat source in energy pile[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003
Citation: Research on transient heat transfer model of three-dimensional spiral heat source in energy pile[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.03.003

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