空气温度与加热主井井筒壁温度研究--水源热泵系统在矿井井筒中应用开发
山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿冬季采用水源热泵技术,利用井下矿井涌水具有的低品位热量加热室外空气,送入主井加热主井井筒壁,建立三维加热主井及井壁围岩的物理模型,考虑流体密度变化,并引入Brinkman-Forchheimer的扩展Darcy模型,建立矿井井筒三维空间的连续分布流场、温度场数学模型.采用差分法对模型进行离散化处理,应用高斯·赛德尔方法迭代求解.数值分析表明:入口空气温度与井筒围岩温差小于70k情况下对井筒壁面传热系数影响较大;在温差大于75k时,对井筒壁面传热系数影响较小,温差应控制在70k以内;在相同条件下,有地下水渗流对热空气加热井筒筒壁有一定影响;风速对井筒壁面温度影响较小,可以忽略;入口空气速度对井筒壁面平均怒谢尔数和井筒壁面传热系数影响很小(无渗流和渗流情况一致).渗流情况井筒壁面平均怒谢尔数和井筒壁面传热系数大于无渗流情况井筒壁面平均怒谢尔数和井筒壁面传热系数.地下水渗流对井筒壁面传热有利;从节约总能量方面考虑,加热井筒筒壁宜采取低速、高温的入口空气为佳.
矿井井筒 空气温度 水源热泵系统 传热系数
柳丛 巩玉发 韩进军 杨伟 薛思瀚
山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿 山西长治市046204 辽宁工程技术大学建筑工程学院 辽宁阜新市123000
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2014-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）