竖直地埋管换热器短时热响应建模及应用研究的开题报告.docx

竖直地埋管换热器短时热响应建模及应用研究的开题报告
一、选题背景及研究意义
随着工业和建筑业的快速发展，建筑物中的空气调节和供暖设备逐渐得到广泛应用。然而，传统的空气调节和供暖设备存在一些显著的缺点，如占用大量的空间、能源消耗大以及建筑物内部的温度差异大等问题。因此，研究新型的空气调节和供暖设备是十分必要的。
竖直地埋管换热器是一种新型的换热设备，可以有效地利用地下的稳定温度，实现建筑物的采暖和制冷。该设备具有占用少空间、节能环保等优点，已被广泛应用于高层建筑、商业办公楼以及住宅等领域。然而，竖直地埋管换热器的短时热响应特性对其实际运行效果有着很大的影响，因此需要开展相关的建模和应用研究。
二、研究内容和方法
1.研究内容
本研究将针对竖直地埋管换热器的短时热响应特性，展开以下研究内容：
（1）建立竖直地埋管换热器的短时热响应数学模型，包括地埋管内部的水流运动、管壁传热以及室内外温度变化等因素。
（2）利用有限元数值方法对建立的数学模型进行求解，得到竖直地埋管换热器的短时热响应曲线。
（3）通过实验数据对数学模型进行验证，并对得到的短时热响应曲线进行分析。
2.研究方法
本研究将采用以下方法进行研究：
（1）数学建模法：通过对竖直地埋管换热器运行过程中的物理机理进行分析，建立数学模型。
（2）数值求解法：采用有限元数值方法，对建立的数学模型进行求解，得到短时热响应曲线。
（3）实验验证法：采用实验数据验证数学模型的准确性，并对得到的短时热响应曲线进行分析。
三、预期成果及研究意义
1.预期成果
通过本研究，预计得到以下成果：
（1）建立竖直地埋管换热器的短时热响应数学模型，并采用有限元数值方法对其进行求解，得到短时热响应曲线。
（2）通过实验数据验证数学模型的准确性，并对得到的短时热响应曲线进行分析。
（3）进一步掌握竖直地埋管换热器的运行规律和短时热响应特性，为其优化设计和实际应用提供科学依据。
2.研究意义
本研究的主要意义在于：
（1）对竖直地埋管换热器短时热响应特性进行深入研究，为该设备的优化设计和实际应用提供科学依据。
（2）更好地理解地下水流和水体传热规律，从而推动供暖与空调相关领域的发展。
（3）为低碳、节能、环保的地下换热设备的发展做出贡献。