有渗流时地热换热器温度响应的解析解
有渗流时地热换热器温度响应的解析解
虽然很多研究者和工程技术人员认识到地下水渗流可能对地热换热器的换热能力产生重要的影响，也提出过一些定性的分析，但是由于该问题的复杂性，至今很少见到深入的理论分析 。竖直埋管的深度可达40-200m，实际上在其穿透的地层中或多或少地都存在着地下水的渗流。尤其是在地下水丰富的粗沙砾地层中甚至有地下水较显著的流动。地下水的渗流有利于地热换热器的传热，也有利于减弱或消除由于地热换热器全年吸放热不平衡而引起的热量累积效应 ，因此能够减少地热换热器的设计容量。在已知的少量文献中，Eskilson利用了CarslawI给出的移动线热源问题 的稳态解析解，讨论了在达到稳定状态以后渗流对地热换热器的影响。在无法求得解析解的情况下，Chiasson12~等人利用有限元法数值求解了二维的瞬变渗流问题，对一些假设的情况进行了计算和比较 ，但未能找到较一般的规律和结论。作者根据多孔介质中有渗流时的能量方程 ，首次解析求解得到了有均匀渗流时线热源引起的二维温度响应。