地埋管换热器周围土壤热恢复特性研究的任务书.docx

地埋管换热器周围土壤热恢复特性研究的任务书
任务书
一、研究背景与意义
地埋管换热器作为一种低温取暖的热源方式，具有节能、环保、舒适等优点，已逐渐被广泛应用于建筑节能领域。然而，在冬季使用地埋管换热器供暖时，地下土壤温度的变化和恢复特性对其热效率有较大的影响。因此，研究地埋管换热器周围土壤的热恢复特性，对于提高地埋管换热器的热效率，减少能源消耗，具有十分重要的意义。
二、研究内容及方法
（一）研究内容
1.土壤温度场的数值模拟：利用有限元数值模拟软件，建立三维数值模拟模型，对不同情况下地埋管周围土壤的温度变化进行模拟。
2.土壤热恢复特性的试验研究：通过采集地下土壤的温度、湿度、热传导系数等参数，进行不同地下深度、管径、管距等条件下的土壤热恢复特性试验研究。
3.土壤热恢复特性的分析与评价：通过实验结果和数值模拟分析得到不同管径、管距、地下深度等条件下的土壤热恢复特性，并对其进行分析和评价。
（二）研究方法
1.数值模拟方法：采用有限元数值模拟软件AnsysFluent，建立三维数值模拟模型，模拟不同情况下地埋管周围的土壤温度变化。
2.试验方法：在实际的地埋管换热器系统中，通过采集土壤的温度、湿度等参数，以及地下水的温度等参数，对不同地下深度、管径、管距等条件下的土壤热恢复特性进行试验研究。
3.数据分析方法：基于实验结果和数值模拟分析所得到的数据，采用统计学方法，对土壤热恢复特性进行分析和评价。
三、研究成果与计划
（一）研究成果
1.建立了三维数值模拟模型，模拟不同情况下地埋管周围的土壤温度变化。
2.统计分析所得到的实验数据，得出不同管径、管距、地下深度等条件下的土壤热恢复特性。
3.对土壤热恢复特性进行分析和评价，提出可行的改进措施，以提高地埋管换热器的热效率。
（二）研究计划
1.第一年：建立数值模拟模型，并进行针对性试验，对不同地下深度、管径等条件下的土壤热恢复特性进行初步分析和评价。
2.第二年：在不同管距条件下进行试验研究，得出不同管距、管径、地下深度等条件下的土壤热恢复特性，并进行分析比较。
3.第三年：根据实验结果和数值模拟分析所得到的数据，对土壤热恢复特性进行分析和评价，提出可行的改进措施，以提高地埋管换热器的热效率。
四、经费及人员安排
本研究计划共需要经费XX万元，主要包括实验设备购置、实验室用品、人员工资等；研究人员分为本科生2人、硕士研究生2人、教师指导2人。
五、预期目标
本研究的预期目标是：
1.建立数值模拟模型，模拟不同情况下地埋管周围的土壤温度变化，为实验提供依据。
2.通过试验研究，得出不同管径、管距、地下深度等条件下的土壤热恢复特性，并进行分析和评价。
3.提出可行的改进措施，以提高地埋管换热器的热效率，为建筑节能领域提供技术支持和理论基础。