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地源热泵地埋管换热器传热研究(1)：综述
综述
地源热泵（GSHP）是一种高效、环保的空气调节系统，其核心设备为地源热泵机组。与传统空调系统相比，GSHP系统具有多种优势，如高效节能、无污染、适用范围广等。地埋管换热器作为GSHP系统的重要组成部分之一，其传热性能影响着整个系统的运行效果以及经济性。因此，对地埋管换热器的传热特性进行深入研究对于优化GSHP系统的设计和运行至关重要。
近年来，国内外学者对GSHP系统及其组成部分的研究逐渐加深。研究表明，地埋管换热器的设计参数对GSHP系统性能有着重要影响，如埋管深度、管道布置、管道间距等。同时，地埋管材料、管径、管壁厚度等也会影响地埋管换热器的传热性能。因此，为了提高GSHP系统的性能和经济效益，需要重点研究地埋管换热器的传热特性。
目前，对于地埋管换热器的传热研究主要集中在两个方面：一是通过实验的方法来研究地埋管换热器的传热性能，二是采用数值模拟方法对地埋管换热器的传热特性进行分析。下面我们将对这两个方面进行综述。
1.实验研究
地埋管换热器的传热性能主要受管道布置、埋管深度、使能流量等因素的影响。为了研究这些因素对地埋管换热器传热性能的影响，研究者们都通过实验的方法进行了探究。
2019年，李雁飞等人采用水平埋深模拟实验台架，对不同深度、间距的管道布置方式下的地源热泵地埋管换热器的传热性能进行了研究。实验结果表明，当埋管深度为1.5米时，管道间距适宜为1.2~1.5米，考虑到经济性和传热性能，可选用在水平布置方式下，1.2米间距的管道布置方式。另外，某些研究者还探究了地埋管材料、流动方式、流速等因素对地埋管换热器传热性能的影响。
实验研究的主要优点在于能够直接获得实际地埋管换热器的传热性能数据，较为客观真实，有助于了解地埋管换热器的传热机理和优化设计。然而，实验过程中仍会受到诸如环境条件、仪器设备等因素的影响，同时对实际地埋管换热器中的各项参数进行全面测试也很困难，因此有必要采用数值模拟来进一步探究地埋管换热器的传热特性。
2.数值模拟
数值模拟是一种有效的研究地埋管换热器传热特性的方法，其主要思路是通过计算机模拟得到地埋管换热器各项参数的数值，进而分析和优化传热性能。
目前，常用的数值模拟方法有有限元法、有限差分法、计算流体力学（CFD）等。各种方法适用的范围和计算准确度有所不同，研究者们需要根据实际情况选择合适的数值模拟方法。
2018年，谢晓峰等人采用CFD方法模拟了地埋管换热器内部流动的情况，并对水平埋深和垂直埋深条件下的流体流动、传热特性等进行了分析，得出了不同工况下的地埋管换热器的传热效率。实验结果表明，流体流速和地埋管埋深对地埋管换热器传热性能影响较大。具体而言，随着流速的增加，换热速率逐渐增大，斯特劳哈尔数则逐渐减小。
数值模拟方法适合于研究多个因素对地埋管换热器传热性能的影响，并能对不同工况下地埋管换热器的传热效率进行预估，具有一定的优势。但是，在计算过程中，模型的准确性受到多种因素的制约，如模型精度、网格划分方式、边界条件等，因此需要针对不同的研究目的和条件进行合理的模型设计，确保数值模拟结果的可靠性。
结论
地源热泵地埋管换热器传热研究是GSHP系统设计和运行优化的重要研究方向。实验研究和数值模拟是目前主要的研究手段。实验能够直接得到地埋管换热器的传热性能数据，但受到环境因素的影响，且测试参数及方法较为繁琐。数值模拟方法则能够模拟不同工况下地埋管换热器的传热效率，并对多种因素的影响进行定量分析，但准确性受到多种因素的制约。未来，需要进一步综合利用实验和数值模拟方法，深入研究地埋管换热器的传热机理，以提高GSHP系统的性能和经济效益。