A practical heat transfer model for geothermal piles

مدل های گرماده ایده آل شده که فرض می کنند که جریان شار حرارتی در طول طول کل منابع گرما به دست می آید، نمی تواند برای اندازه گیری دقیق پاسخ زمین در طول عملیات حرارتی از شمع های زمین گرمایی استفاده شود. این مقاله یک مدل منبع گرمای سیلندر حلقه ای ارائه می دهد که می تواند به طور واقعی شبیه سازی انتقال حرارت توسط سیال گردش می کند از طریق لوله های تعبیه شده در شمع مبدل حرارتی. یک کد اختیاری محدود برای حل همزمان حل معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی ارائه شده است که هر دو انتقال حرارت و حالت پایدار را از یک پشته زمین گرمایی به خاک اطراف نشان می دهد. نتایج نشان می دهد که استفاده از یک شار گرما ثابت در طول کل یک مبدل مبدل حرارت ممکن است به طور قابل ملاحظه ای از تعریف واکنش گرما در طول زمان پس از شروع عملیات تبادل حرارت تعریف کند. تاثیر پارامترهای مدل های مختلف بر عملکرد یک شمع زمین گرمایی از طریق مطالعه حساسیت بررسی شده است. بر اساس نتایج مطالعه حساسیت، اختلاف دمای اولیه بین سیال زمین و گردش، هدایت حرارتی خاک و شعاع لوله گردش خون به عنوان مهمترین پارامترهایی است که بر راندمان حرارتی یک شمع زمین گرمایی تأثیر می گذارد.