FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真

01案例介紹

如下圖所示U型地埋管(地埋管換熱器采用單孔雙U管)。地埋管地下溫度17.9攝氏度,埋管采用單孔雙U管,鉆孔孔徑D150mm,鉆孔有效深度120m。

夏季供回水:35、30攝氏度,運行860小時。

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖1
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖2

02網格情況GAMBIT2.4混合網格(絕大部分區域為結構網格,如下前2張圖;管底小范圍區域非結構網格,如下第3張圖)。后續會考慮制作并錄制ICEM、ANSYS MESH或FLUENT MESHING版(要時間,暫未安排好)。

提示:做好地埋管仿真,網格是關鍵!

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖3
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖4
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖5

03

仿真基本設置

1、瞬態計算且考慮重力

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖6

2、打開能量方程

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖7

3、選擇標準k-ε湍流模型

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖8

4、定義幾種材料

此處僅截圖材料名稱,定義材料的過程可百度。定義的材料包括流體介質水,回填混凝土材料屬性,管道材料和土壤材料。

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖9

5、將幾種材料分別賦予給不同的域

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖10

6、設置入口速度和溫度

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖11

7、設置出口條件

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖12
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖13

8、設置外圍土壤邊界條件

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖14

9、其它未設置的邊界要么不考慮換熱,要么是耦合面。

10、殘差曲線

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖15

04

基本結果

1、部分溫度云圖展示

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖16
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖17
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖18
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖19
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖20

上面這張圖很像一只小豬鼻子,挺可愛的,有沒有!

2、部分監測點溫度變化曲線

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖21
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖22
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖23
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖24
FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖25

3、出口溫度變化曲線

FLUENT精典案例#305-單孔雙U型地埋管換熱仿真的圖26

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