U型地源热泵系统热-流-力学耦合模型研究

作者：赵军; 刘泉声; 张程远

来源：岩土力学, 2012, 33(S2): 1-6.

DOI：10.16285/j.rsm.2012.s2.044

• 地源热泵
• 热-流-力学耦合
• 数值模拟
• 渗流
• 破坏准则 ground source heat pump
• thermo-hydro-mechanical coupling
• numerical simulation
• seepage
• failure criterion

地下水源热泵井(ground source heat pump,简称GSHP)是一种新型的浅层能源利用技术。基于能量守恒方程和质量守恒方程,建立单井热泵系统的热传递方程、渗流方程、连续性方程以及THM(thermo-hydro-mechanical)耦合本构方程。通过COMSOL软件,对单井系统周围区域进行流动模拟,得到井体的整体热位移变形图和破坏准则图。研究结果表明,(1)水压力梯度随着井体半径的增加而变大,最终趋于一个稳定的值;(2)热传递模型的理论计算结果和工程现场的实测值具有较好的吻合性,证明该模型的合理性和有效性。

• 单位
  安徽理工大学; 岩土力学与工程国家重点实验室; 中国科学院武汉岩土力学研究所