【正文】
? (非物理域 ) At max ,1T??? ? ? (計(jì)算域 ) 式中: R1為遠(yuǎn)端半徑; T1為遠(yuǎn)端溫度。 圖 5 物理域與計(jì)算域的轉(zhuǎn)變 地下水流速 地下水平均流速用連續(xù)性方程計(jì)算得: ? ?. b lee d1 2ri imV n r L????? ( 14) 在鉆孔 物理域(無量綱) 計(jì)算域 11 ? ?. b leed1 2rb bmV n r L????? ( 15) 式中:流率是流量占總流量的質(zhì)量分?jǐn)?shù); .m 是質(zhì)量流率; L 是鉆井深度; ? 是鉆孔液體密度;泄放率是始終為負(fù)數(shù)。brr r?? ? ?/b rbtt rV? ? ( 6) 式中: T∞是遠(yuǎn)端溫度; rb 是鉆孔半徑 ; Vrb 是地面鉆孔平均速度;代人無量綱量得:1e f frb r bkT T TVrt r r V r r r???? ? ? ? ? ????? ????? ? ? ????? ( 7) 且 ? ? ? ?/ 1e ffe ff e ff e ff th e malb rb b rb b rb b rb ee ffkCkkr V r V C r V r V p?? ?? ? ?? ? ? ? ( 8) 其中: b rbe themalrVp ?? ( 9) 10 pe 是 peclet 數(shù); Vr是 Keff/qcp 的值;然后,最后的能量方程(無量綱)形式變成:11reT T TVrt r p r r r??? ? ? ? ? ????? ????? ? ? ????? ( 10) Let Cr ??? ( 11) 屆時(shí),能量方程為無量綱形式,如式 12 11rreT T TC V rt r p r r r? ? ? ? ? ????? ????? ? ? ????? ( 12) 方程式的轉(zhuǎn)變 下面的變換圖轉(zhuǎn)讓到非物理域進(jìn)入計(jì)算域,如圖 5 所示。 控制方程 多孔介質(zhì)中在徑向方向上有或沒有流量,能量方程可以寫為: 1r e f fT T TV k rt r r r r??? ? ? ????? ??? ? ? ??? ( 2) 式中: ? ? ? ?1l l s s e ffn Cp n Cp Cp? ? ? ?? ? ? ? ( 3) llCp??? ( 4) ? ?1eff l sk nk n k? ? ? ( 5) Keff有效傳熱系數(shù) ( W/mK) ; ρl水 的密度 (kg/m3); ρs 固體的密度; Cpl 水的比熱;Cps 固體的比熱; n 為孔隙度,并且引入了無量綱量: 。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)分布從遠(yuǎn)端到鉆孔的溫度分布;第二,井內(nèi)的流體可以看為一個(gè)整體。本模型具有以月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 到達(dá)熱泵 排出熱泵 多孔介質(zhì) 鉆孔 9 下假設(shè):多孔介質(zhì)均勻,各項(xiàng)同性;遠(yuǎn)端溫度為定值(等溫表面);并流水圍繞著一個(gè)鉆孔,如圖 4 所示。 8 圖 3 阿利亞王后國(guó)際機(jī)場(chǎng)一年中地下溫度分布 圖 4 立柱井的一維模型 做一下修改:本方法沒有使用兩維模型在有限體積法,而是一維有限差分法;目前的方程已變成無量綱形式,允許非三維參數(shù)的研究,已達(dá)到容易完成的目的。 然而,目前一維模型在計(jì)算時(shí)間方面顯得更加 實(shí)用。以下是部分解釋: 以為立柱井模型 用計(jì)算機(jī)直接模擬二維或三維的模型 是比較繁瑣的。 表 1約旦的熱泉水井 溫泉的位置 流率 ( m3/h) 溫度范圍 ( 。這個(gè)溫度被認(rèn)為是個(gè)良好的加熱和冷卻溫度。例如,一月份溫度高,七月份溫度低。 e xp c os365 365 2 365m n c dssxT T T x t t? ? ??? ???? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ( 1) 1 月 4 月 10 月 7 月 m 6 其中: αs 是土壤熱擴(kuò)散率, Tm 為平均氣溫 , Ta 為空氣溫度 =1/2( Tmax,Tmin) 溫度振幅和 tcd 是一年中最冷的 一天等等, ( 1) 適用于阿利亞王后國(guó)際機(jī)場(chǎng)在安曼,約旦。這些熱井分布在沿約旦河與死海地塹東懸