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一种模拟竖直地埋管换热器的热响应因子
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A Thermal Response Factor Simulating Vertical Ground Heat Exchanger of GCHP Systems
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    摘要:

    为了快速并准确地计算钻孔群地下土壤和钻孔内流体的温度,在现有的模拟竖直埋管长期换热的模型基础上,提出了一种新的计算竖直地埋管钻孔域温度响应的响应因子——单位矩形脉冲热负荷作用下热响应函数(δ-函数).通过将δ-函数与快速傅里叶变换相结合来提高δ-函数的模拟速度,将该响应因子及算法与g-函数进行了精度和计算速度的对比.结果表明:该响应因子及算法不仅与g-函数有相同的计算精度,而且计算速度有显著的提高,当模拟5×8的钻孔群30 a的温度响应时计算时间不到90 s.

    Abstract:

    To quickly and accurately compute the borehole fluid and ground temperature, a new thermal response factors (referred as δ-function) was proposed to calculate the ground temperature response of bore field to a unit rectangular heat pulse. The proposed model is based on the existing models for the long δ-term simulation of vertical heat exchanger. In this paper, the δ-function was combined with the fast Fourier transform to improve the computation speed of the δ-function. Then, the response factor and algorithm were compared with the δ- function in terms of accuracy and computation time. The results show that when combined with the fast Fourier transform, the g-function not only has the same precision with that of the g-function, but also has significantly faster computation speed than that of the g-function. It only spends shorter than 90 seconds to complete the 30 year hourly simulation of a 5×8 bore field.

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陈友明,潘冰冰,张训水,杜次元.一种模拟竖直地埋管换热器的热响应因子[J].湖南大学学报:自然科学版,2018,45(9):138~144

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  • 在线发布日期: 2018-09-20
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