竖直U型地埋管传热性能影响因素分析与应用的任务书.docx

竖直U型地埋管传热性能影响因素分析与应用的任务书
任务书
一、研究背景
随着世界经济的发展和人口的增加，能源短缺和环境问题日益突出，全球尤其是中国都在大力发展清洁能源。而地热能作为一种源源不断的清洁能源，在中国也处于突发阶段。地热能的利用，一方面为我国的节能减排做出了贡献，另一方面也促使了地热资源开发的不断迈进。地埋管是利用地热能的一种方式，它利用深层地下温度稳定的特性，通过将液体循环流动在管内，并将液体的热量传导给管外的土壤，使得水或空气在管内所经历的温度范围明显减小，进而达到节能效果。
竖直U型地埋管是一种新型的地埋管形式，具有散热面积大、结构紧凑、采暖性能优良等特点。分析竖直U型地埋管的传热性能影响因素，对于优化其设计和提高其热效率具有重要意义。
二、研究内容
1.综述竖直U型地埋管的基本结构、传热特点和热性能研究现状；
2.分析竖直U型地埋管的传热机制和影响其传热性能的因素，包括土壤热传导系数、土壤温度分布、管内工质的流量和温度、管壁的导热系数等；
3.应用数值模拟方法对竖直U型地埋管的传热性能进行研究，分析不同影响因素对其传热效率的影响，并对传热效率进行优化设计；
4.对不同应用场景下、不同环境温度下的竖直U型地埋管的传热性能进行实际测量与验证，分析其实际应用效果和经济性；
5.对实验数据进行分析，并根据研究结果提出建议和方案，为竖直U型地埋管的应用提供科学依据。
三、研究方法
本研究采用文献综述、数值模拟和实际测量相结合的方法，深入分析竖直U型地埋管的传热性能影响因素，并通过计算机模拟，分析不同影响因素对其传热效率的影响。同时还将搭建实际测试系统，对不同应用场景下的竖直U型地埋管的传热性能进行量化测试，并结合实验数据进行分析和比较。
四、预期成果
1.深入了解竖直U型地埋管的传热机理和影响其传热性能的因素；
2.研究竖直U型地埋管的传热性能，提出优化设计方案，提高其热效率；
3.实际测量不同应用场景下、不同环境温度下的竖直U型地埋管的传热性能，并分析其实际应用效果和经济性；
4.根据研究结果，提出应用建议和方案。
五、研究时限
本研究计划时限为6个月，具体分为以下阶段：
前期调研和文献综述：1个月
数值模拟：2个月
实际测量测试：2个月
数据分析和结果总结：1个月
六、参考文献
[1]张凯,陆杰,张少锋.竖井附近U形地埋管采暖性能计算研究[J].暖通空调,2016,46(5):54-60.
[2]洪兴源,李海东,刘鸿.基于地埋管的太阳能供暖系统的研究与分析[J].暖通空调,2015,45(4):58-63.
[3]李家瑜,李振林,彭玉龙.地埋管采暖系统动态模拟与优化研究[J].热能动力工程,2016,31(1):13-16.