一种桩基螺旋埋管换热器有限元模型的网格划分方法技术

技术编号:24092716 阅读:70 留言:0更新日期:2020-05-09 08:48
本发明专利技术提出一种扇形土壤区域内桩基螺旋埋管换热器有限元模型的网格划分方法,包括建立扇形土壤区域内桩基螺旋埋管换热器的有限元模型;将建好的扇形土壤区域内桩基螺旋埋管换热器的有限元模型切分为内衬混凝土、土壤、桩基内圆柱和桩基外圆环柱共四个部分;对切分出的各部分分别进行网格划分。本发明专利技术中网格区域划分的先后顺序和网格生成的最小尺寸设置合理,能够保证网格成功生成,并且有效减少网格生成数量,提高网格生成时间,为后续进行数值计算打下基础。

A method of mesh generation for the finite element model of pile spiral heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
一种桩基螺旋埋管换热器有限元模型的网格划分方法
本专利技术属于地源热泵系统有限元建模
,具体涉及一种扇形土壤区域内桩基螺旋埋管换热器有限元模型的网格划分方法。
技术介绍
地源热泵技术是利用地球表面浅层土壤等为低温热源,将建筑物的热量转移至低温土壤内,实现建筑物空调效果的一种有效节能技术。地源热泵系统由热泵机组、地热能交换系统、建筑内系统组成。其中,地埋管换热器是构成地热能交换系统的关键部件,它是将管道放置在地表浅层土壤内,通过水循环实现热量在循环水与土壤间的交换转移。桩基螺旋埋管换热器是地埋管换热器的一种创新发展,它利用建筑物的圆柱形桩基,将螺旋型PE管埋入桩基内,实现热量在循环水、桩基和周围土壤的交换转移,与普通埋管换热器相比,省去了挖孔环节,节约了成本,具有较大的应用前景。但是,由于螺旋型埋管复杂的几何形状和流体换热机理,很难通过理论分析方法对换热器的热量交换过程进行预测。对于要考虑实际扇形区域土壤内的桩基埋管换热器这样复杂的结构,通过有限元模拟的方法来分析其换热特性,可以大大节省时间。扇形土壤区域内桩基埋管换热器有限元模型的建立最重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桩基螺旋埋管换热器有限元模型的网格划分方法,其特征在于,所述网格划分在CFD有限元软件中进行,包括以下步骤:/nS1、建立扇形土壤区域内桩基螺旋埋管换热器的有限元模型;/nS2、将建好的扇形土壤区域内桩基螺旋埋管换热器的有限元模型切分为内衬混凝土、土壤、桩基内圆柱和桩基外圆环柱共四个部分;/nS3、对切分出的各部分分别进行网格划分。/n

【技术特征摘要】
1.一种桩基螺旋埋管换热器有限元模型的网格划分方法,其特征在于,所述网格划分在CFD有限元软件中进行,包括以下步骤:
S1、建立扇形土壤区域内桩基螺旋埋管换热器的有限元模型;
S2、将建好的扇形土壤区域内桩基螺旋埋管换热器的有限元模型切分为内衬混凝土、土壤、桩基内圆柱和桩基外圆环柱共四个部分;
S3、对切分出的各部分分别进行网格划分。


2.如权利要求1所述的网格划分方法,其特征在于,在所述步骤S1中,选取土壤区域深度50m;桩基深度45m,桩基半径0.5m;螺旋管深度44m,盘管半径0.4m,节距0.4m,螺旋管内径26mm,螺旋管外径32mm,螺旋管管壁厚度6mm,螺旋管入口直管段管长0.5m,出口直管段管长44.5m,进回水管沿土壤区域对称线布置。


3.如权利要求1所述的网格划分方法,其特征在于,在所述步骤S2中,桩基内部分割成两部分,以螺旋管外边沿到桩基外沿距离为基准,在距螺旋管内边沿相同距离处,添加圆形辅助线,将桩基内部区域划分成桩基内圆柱和桩基外圆环柱两个部分;划分时,螺旋管的出入口距离桩基内圆柱和桩基外圆环柱的长度相等。


4.如权利要求1所述的网格划分方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴晓澍王宁宁宋文峰薛楠肖坦树李聪睿吴祥力乔振国苏威企
申请(专利权)人:中国人民解放军六三九二六部队
类型:发明
国别省市:北京;11

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