[发明专利]针对中深层地埋套管换热器内自循环换热量的计算方法

摘要

本发明公开了一种针对中深层地埋套管换热器内自循环换热量的计算方法，包含初始参数设置部分及计算部分；一，根据初始参数设置部分确定岩土热物性参数确定，设置计算初值条件；二，设置循环迭代中所需的最大循环次数及时间步长和静置总时长、系统静置工质的初始温度以及各控制单元体的坐标，最终完成迭代条件设置；三、迭代参数初始化设置及循环迭代求解；四、循环迭代收敛判断并输出各个时刻所对应的工质温度及换热量的收敛计算结果。本发明基于传热学的导热规律，对超大管长、管径比的地埋换热器进行计算，从而获得换热器在静置情况下温差引起的管内工质自然循环与周围岩土的换热量，为地热井静置期的工程应用提供设计参数。

主权项

1.一种针对中深层地埋套管换热器内自循环换热量的计算方法，其特征在于，包含初始参数设置部分及计算部分；所述初始参数设置部分包括：获得地埋套管换热器尺寸参数和热物性参数以及换热器所在地点的岩土热物性参数；所述计算部分采用循环迭代的方式计算，具体步骤包括：步骤一，根据初始参数设置部分确定岩土热物性参数确定，根据实际地热井结构确定中深层地埋换热器结构尺寸，同时根据初始参数设置部分设置计算初值条件；步骤二，设置循环迭代中所需的最大循环次数及时间步长和静置总时长、系统静置工质的初始温度以及各控制单元体的x方向与y方向的坐标，并限定迭代次数，最终完成迭代条件设置；步骤三、迭代参数初始化设置及循环迭代求解：先后对t时刻地埋套管换热器中静止的工质逐段进行y方向与x方向热阻、能量方程的求解，得到工质温度与当前计算管段的换热量；将所得结果与t‑1时刻迭代计算的对应结果值进行比较，若误差小于所述用于判断误差的小量，则所得到的温度的值即为t时刻下满足要求的结果；否则继续进行下一轮迭代计算；步骤四、循环迭代收敛判断并以各个时刻所对应的工质温度及换热量的收敛计算结果即为最终结果。