建筑科学与工程论文_基于模拟退火法的能源隧道
文章目录
1 模型概述
1.1 隧道信息
1.2 有限元模型
2 取热段位置选取
2.1 隧道轴线年温度分布曲线
2.2 初始地温对取热效率的影响
2.3 洞口保温段所需供热量计算
2.3.1 洞口段每隧道延米热负荷
2.3.2 保温段基础长度
2.3.3 隧道热量损耗
2.4 取热段选取
3 最优化设计影响因素分析
3.1 热交换管间距
3.2 设计进水温度
3.3 管内循环介质流速
4 结论
文章摘要:能源隧道作为地源热泵系统是应用于地下结构的一项节能技术,近年来在中国得到了应用.但有关的设计方法尚未成熟,其中,取热段的长度设置及位置选择问题往往依靠工程类比,缺乏便捷可靠的辅助方法.为了解决上述问题,基于数值模拟和模拟退火算法,提出了取热段最优化设计方法,该方法能够根据现场地质和气象条件自动选取隧道取热段位置.利用该方法分析设计参数对换热效率、最优取热段长度及起止位置的影响.结果表明,减小埋管间距、降低设计进水温度、增大管内循环介质流速以及增大取热段埋深,有利于提高换热效率、减小取热段长度和降低建造成本;对于某一取热段长度,起始位置在数米范围内的偏差基本不会影响总的取热量.研究成果可为能源隧道的工程实践提供参考.
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