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地源热泵系统岩土热物性测试不确定性研究

作 者: 孟庆丰
导 师: 胡平放
学 校: 华中科技大学
专 业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 地埋管地源热泵 岩土热物性测试 岩土热物性参数 不确定性分析 Matlab程序
分类号: TU831
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 40次
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内容摘要


地埋管地源热泵技术因其节能、环保的优势目前得到了大力推广,岩土热物性测试是该技术的基础与保障,获取准确的岩土热物性参数能够提高该技术在系统设计时的准确度,避免造成系统初投资过大或系统运行效果差的情况。岩土热响应试验现场的复杂情况给测试带来很多不确定因素,目前的岩土热物性测试还有待优化以提高测试结果的准确性与可靠性。本文对目前岩土热物性测试进行了优化。首先通过比较现有岩土热物性测试数据分析采用的传热模型,提出了建议模型,并且介绍了岩土热响应试验原理及笔者所在课题组自主研发的测试仪。然后采用双参数估计法及Nelder-Mead算法在Matlab软件平台上编写了用于反演计算岩土热物性参数的程序,并生成了独立的地源热泵岩土热物性分析软件(GTA)可用于实际工程测试数据处理计算。最后提出了改进的复合线热源模型,并结合叠加原理,解决了岩土热响应试验时功率波动大或停电因素对测试结果的影响,提出了针对岩土热响应试验变热流情况下的数据反演计算方法,编写了Matlab程序可自动对变热流热响应试验数据进行初步分析处理与岩土热物性参数的反演计算。在岩土热物性测试优化的基础上,针对热响应试验时现场复杂的情况带给测试结果的不确定性,提出了岩土热物性测试不确定性分析方法,该方法分析了影响测试结果的主要因素,给出了岩土热物性参数的取值范围、平均值和标准差等,提高了岩土热响应试验结果的可靠性,为地源热泵系统的设计提供了更可靠的数据。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
主要符号表  6-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题研究的背景和意义  9-10
  1.2 岩土热物性测试方法的国内外发展状况  10-12
  1.3 不确定性分析方法的发展概况  12-13
  1.4 本课题研究的具体内容及研究方法  13-15
2 基于地源热泵的岩土热物性测试  15-28
  2.1 岩土热物性测试的传热模型  15-26
  2.2 岩土热响应试验原理与测试仪  26-27
  2.3 本章小结  27-28
3 岩土热物性测试数据分析方法  28-37
  3.1 基于线热源模型方法  28-30
  3.2 基于圆柱源模型方法  30-31
  3.3 双参数估计法的实现  31-33
  3.4 方法比较  33-36
  3.5 本章小结  36-37
4 地埋管换热器复合线热源传热模型  37-50
  4.1 复合线热源传热模型  37-40
  4.2 变热流热响应试验  40-42
  4.3 工程实例  42-49
  4.4 本章小结  49-50
5 岩土热物性测试不确定性分析  50-57
  5.1 分析方法  50-51
  5.2 不确定性分析方法的MATLAB 程序实现  51-52
  5.3 工程实例  52-56
  5.4 本章小结  56-57
6 总结与展望  57-59
  6.1 全文总结  57-58
  6.2 展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-63
附录1 攻读学位期间发表的论文目录  63-64
附录2 攻读学位期间参与的项目目录  64

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 空气调节、采暖、通风及其设备 > 空气调节
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