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中深层深井换热器实验测试及传热特性模拟研究 被引量：3
1
作者 刘福强 施志钢 +3 位作者 蔡超 刘德民 董作敏 景登岩 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期891-898,共8页
中深层地热能现已成为地热能开发利用的重点内容。文章基于实验测试,得到初始土壤温度分布及深井换热器进、出口温度变化情况,分析了中深层地热热泵供暖系统的供热特性。开发了一种二维深井换热器传热模型,考虑了实测地温梯度以及井底... 中深层地热能现已成为地热能开发利用的重点内容。文章基于实验测试,得到初始土壤温度分布及深井换热器进、出口温度变化情况,分析了中深层地热热泵供暖系统的供热特性。开发了一种二维深井换热器传热模型,考虑了实测地温梯度以及井底流动与传热过程,具有较高的计算精度。依据模型研究了内管管长,循环流量及管内流向对深井换热器传热特性的影响。结果表明:深井换热器内管管长由1890 m增至1950 m时,其取热能力增加2%~7%;循环流量为11.25~56.25 m^(3)/h时,深井换热器取热量随循环流量的增加先升高再降低,同深度处内管与环腔流体温差随循环流量的升高而降低,流体随埋深的温度变化率随循环流量的升高而降低;深井换热器环腔进水内管出水比内管进水环腔出水时取热性能更优但其热短路现象更为严重。 展开更多
关键词 中深层地热热泵供暖系统 深井换热器 内管管长 循环流量 管内流向
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同轴套管式深井换热器的换热性能分析 被引量：4
2
作者 付必伟 孙琳 张思 《液压与气动》 北大核心 2021年第10期95-103,共9页
同轴套管式深井换热器是一种开采地热能的有效方式,为了提高其换热器的换热性能,采用有限体积分析方法,开展了同轴套管式深井换热器传热性能研究。通过建立近地热源区域的同轴套管式深井换热器三维传热模型,分析了入口流速、入口温度以... 同轴套管式深井换热器是一种开采地热能的有效方式,为了提高其换热器的换热性能,采用有限体积分析方法,开展了同轴套管式深井换热器传热性能研究。通过建立近地热源区域的同轴套管式深井换热器三维传热模型,分析了入口流速、入口温度以及保温管距井底距离等关键因素对换热器采热功率的影响,结果表明:入口流速由0.1 m/s增加到1 m/s,采出温度降低了9.82 K,采热功率增加了7倍;入口温度从288 K增加到308 K,采出温度增加了13.61 K,采热功率下降了17.2%;距井底900 mm距离降低到100 mm,采出温度增加1.91 K,采热功率增加了6.57%。 展开更多
关键词 地热能 深井换热器 采热功率 数值模拟
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储能同轴深井换热器岩土热响应试验及换热性能分析
3
作者 秦圣权 《价值工程》 2024年第6期17-19,共3页
本文主要针对储能同轴深井换热器的换热性能问题,采用岩土热响应试验和数据分析方法进行了研究。在同轴深井换热器的基本结构和换热原理基础上,通过试验井的岩土热响应试验,获得了土壤初始平均温度和土壤热物性等实验数据,接着,文章进... 本文主要针对储能同轴深井换热器的换热性能问题,采用岩土热响应试验和数据分析方法进行了研究。在同轴深井换热器的基本结构和换热原理基础上,通过试验井的岩土热响应试验,获得了土壤初始平均温度和土壤热物性等实验数据,接着,文章进一步对换热器的换热能力进行了分析,包括释热工况、吸热工况以及换热能力分析。研究结果表明,本文提出的储能同轴深井换热器具有较高的换热性能,为今后同轴深井换热器的研究提供了有益的参考。 展开更多
关键词 同轴深井换热器 岩土热响应试验 换热性能分析
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中深层同轴套管式地埋管换热器传热性能分析 被引量：39
4
作者 鲍玲玲 徐豹 +2 位作者 王子勇 李本军 罗景辉 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2020年第4期1217-1222,共6页
为了探讨不同因素对中深层同轴套管式地埋管换热器传热性能的影响,采用了一种中深层同轴套管式地埋管换热器数值模型,利用交替方向隐式法和追赶法,并结合邯郸地区现场测试数据,对该模型进行了求解.分析了环腔流体流速、管径比、内管导... 为了探讨不同因素对中深层同轴套管式地埋管换热器传热性能的影响,采用了一种中深层同轴套管式地埋管换热器数值模型,利用交替方向隐式法和追赶法,并结合邯郸地区现场测试数据,对该模型进行了求解.分析了环腔流体流速、管径比、内管导热系数、回填材料导热系数、岩土导热系数及井孔深度对套管换热器换热量及出口水温的影响规律.结果表明,增加环腔流体流速、减小管径比、减小内管导热系数、增大回填材料及岩土导热系数、增加井孔深度,可提高换热量;减小管径比、减小内管导热系数、增大回填材料及岩土导热系数、增加井孔深度,可提高出口水温.因此,在实际工程中,应选择高热阻的管材作为内管、选择导热系数较大的回填材料、岩土导热系数较大的地区有利于地热能开发、选择管径之比较小的套管、环腔流体流速的大小在允许范围内宜取大、较深井孔宜作为地热开采井,同时要综合考虑换热量、循环水泵功耗、钻井成本和实际负荷需求及热泵机组性能匹配. 展开更多
关键词 中深层地热井 同轴套管换热器 邯郸地区 数值模拟
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关中地区中深层同轴套管换热器换热能力及提升措施研究 被引量：4
5
作者 张杰 王贵洋 王鹏涛 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期54-63,共10页
同轴套管换热器是实现中深层地热能井下高效取热技术之一,其换热能力对地热系统的可持续开发至关重要。以关中地区为例,考虑地层不均匀性建立中深层地热井同轴套管传热计算模型,研究注入温度、注入流量、埋管深度等因素对其取热性能的影... 同轴套管换热器是实现中深层地热能井下高效取热技术之一,其换热能力对地热系统的可持续开发至关重要。以关中地区为例,考虑地层不均匀性建立中深层地热井同轴套管传热计算模型,研究注入温度、注入流量、埋管深度等因素对其取热性能的影响,探讨间歇开采工况下注入温度和注入流量对热储层温度恢复的影响。结果表明:随着注入流量增加,出口流体温度下降,但整个系统的取热功率提高;当注入温度较高时,可有效提高出口流体温度,但系统取热功率降幅较大;随着地层深度增加,出口流体温度和取热功率逐渐上升;减小内管管径,增加外管管径,可有效提高出口流体温度和取热功率;热储层温度恢复能力随注入流量和注入温度的升高而提高;通过降低内管导热系数或选用双内管结构可以降低内管流体沿程温度损失,提高系统的出口流体温度。 展开更多
关键词 中深层地热井 同轴套管换热器 取热功率 间歇开采 热储层温度恢复
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同轴套管换热器井下换热性能实验研究
6
作者 王建辉 刘自强 +6 位作者 焦敏 刘伟 付鹏 梁迎凯 王鹏 彭国辉 袁小雪 《河北省科学院学报》 CAS 2024年第1期58-64,共7页
本文介绍了一种适用于中深层地热井的同轴套管式换热器技术,可以做到传热不传质,取热不取水,在最大限度利用深层地热的同时,不消耗深层地下水。通过实际测试单井取热量可达到118 W/m,具有取热量大、后期运行费用低等优点。实际工程应用... 本文介绍了一种适用于中深层地热井的同轴套管式换热器技术,可以做到传热不传质,取热不取水,在最大限度利用深层地热的同时,不消耗深层地下水。通过实际测试单井取热量可达到118 W/m,具有取热量大、后期运行费用低等优点。实际工程应用显示,利用“地热+”模式可以有效解决因地热井关停带来的诸多问题。利用关停的中深层地热井,只取热而不抽取地下水,有效避免中深层地热井闲置造成的资金浪费,同时可为用户提供高效清洁的能源供给。 展开更多
关键词 中深层地热井 同轴套管式换热器 取热量 实验
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