小尺度改进型地埋同轴换热器数值模拟研究

摘要：

为提高中深层地热开发效率,基于吉林松原场地实际工程,建立一种内插螺旋叶片间距d分别为300 mm、200 mm的小尺度改进型同轴套管换热器数值模型,通过施加热流密度开展改进型换热器传热机理研究.结果表明,在雷诺数Re = 6 000～20 000的湍流状态下,增大循环流速可以强化换热器的传热性能.通过改变换热器中流体的流动状态,减薄热边界层,进而加大换热器与岩土体的热传导能力,提高热采率.相对于光滑内管,当螺旋叶片间距d为300 mm时,努塞尔数Nu提升了11.0%～14.6%,对流换热系数hf为普通换热器的1.07～1.15倍;当d为200 mm时,Nu提升了17.3%～28.1%,hf为普通换热器的1.17～1.28倍.该研究可为下一步开展实际工程、提高地热能开采效率提供理论支撑.

关键词：地热能、强化换热、改进型换热器、同轴换热器、螺旋叶片

所属期刊栏目：11

分类号：TK529(特殊热能及其机械)

资助基金：中国能源建设集团规划设计有限公司科技项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：374-380