冷冻墙地下换热器流体散热耦合仿真分析

作     者：房昕 赵大军 赵研 王莉莉 

作者机构：吉林大学建设工程学院长春130026 

基　　金：教育部跃升计划专项项目(2009-12) 吉林大学研究生创新基金项目(20121064) 

出 版 物：《吉林大学学报（地球科学版）》 (Journal of Jilin University：Earth Science Edition)

年 卷 期：2012年第42卷第S3期

页      码：337-342页

摘      要：在油页岩原位开采中,为了防止地下水流入开采区和油气产品散失,加热页岩层之前需要在其外围建立地下冷冻墙。而冷冻墙形成的关键是地下换热器中流体的换热。为对比分析单U型和双U型地下换热器的换热效果,应用计算机辅助设计软件SolidWorks对二者进行三维建模,通过有限元分析软件Algor采用间接耦合方法对地下换热器内部的流体换热进行仿真分析,得到单U型地下换热器的对流传热膜系数为397.201 W/(m2.℃),双U型的对流传热膜系数是603.914 W/(m2.℃),双U型地下换热器的对流传热膜系数是单U型的1.5倍。对比温度的分布云图可知,双U型地下换热器进出口温度差为0.62℃,单U型地下换热器的进出口温差为0.21℃。双U型地下换热器进出口温差大,换热效果更好。试验台的测试表明,结论与仿真结果吻合,这为进一步的理论研究和探索奠定了基础。

主 题 词：地下换热器 换热器 冬季冷源 速度仿真 温度场 流热耦合分析 

学科分类：0709[理学-地质学] 081803[081803] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 

核心收录：

D　O　I：10.13278/j.cnki.jjuese.2012.s3.011

馆 藏 号：203340091...