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龙图腾网获悉安徽工业大学申请的专利一种U型中深层地埋管换热器流体温度分布分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116167225B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310155970.8，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种U型中深层地埋管换热器流体温度分布分析方法是由王昌龙;孙婉玉;张朋远;孙彦红;鲁月红;鲁进利设计研发完成，并于2023-02-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种U型中深层地埋管换热器流体温度分布分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种U型中深层地埋管换热器流体温度分布分析方法，属于地源热泵技术领域。本发明假设U型中深层地埋管换热器注入井、产出井及连接井中的流体分别满足沿流动方向的一维传热方程，假设三口钻井中的回填物及其周围的岩土满足垂直于流体流动方向的一维径向导热，并忽略保温材料热容。然后，建立流体的一维瞬态传热方程，并基于解析模型分析回填物和岩土中的传热过程，进而建立半解析传热模型。最后，将流体沿流动方向划分为若干个节点，将模拟时间划分为若干个时间节点，将相关方程离散为代数方程，并利用迭代法计算流体温度随时间和空间的分布。本发明建模简便、计算量小、计算精度高，具有较高的推广价值。

本发明授权一种U型中深层地埋管换热器流体温度分布分析方法在权利要求书中公布了：1.一种U型中深层地埋管换热器流体温度分布分析方法，其特征在于：假设U型中深层地埋管换热器中的流体均满足沿流动方向的一维传热方程，回填物及其周围的岩土满足垂直于流体流动方向的一维径向导热，并忽略保温材料的热容；然后，建立流体的一维瞬态传热方程，并基于解析模型分析回填物和岩土中的传热过程，进而建立半解析传热模型；最后，将流体沿流动方向划分为若干个节点，将模拟时间划分为若干个时间节点，将相关方程离散为代数方程，并利用迭代法计算流体温度随时间和空间的分布； U型中深层地埋管换热器半解析传热模型的建立如下： 流体的一维瞬态传热方程为 riz——注入管、连接管或产出管的内半径； Cf——流体的体积比热容； roz——注入管、连接管或产出管的外半径； Cp——注入管、连接管及产出管管壁的体积比热容； Tfz,t——流体温度； t——时间； V——流体的体积流量； z——沿流体流动方向的坐标； Lt——U型中深层地埋管的总长度，并且Lt＝L1+L2+L3，其中，L1、L2和L3分别为注入管、连接管和产出管的长度； qpz,t——通过管子传递给流体的热流量： Tgz,t——回填物内表面温度； Rfgz——回填物内表面与流体之间的热阻： λp——注入管、连接管和产出管的导热系数； λins——保温材料的导热系数； rins——保温材料的外半径； Lins——保温材料的长度； hz——流体与管内壁之间的对流换热系数； 回填物和岩土均满足一维径向导热，则回填物内表面温度Tgz,t可表示如下： tm——第m个时间节点； T0z——初始温度； ti——第i个时间节点； Gz,t——复合介质模型的G函数，与岩土热物性有关，用于分析回填物和岩土中的一维径向导热过程； 在U型中深层地埋管的入口处，边界条件如下： Tint——入口流体温度； Qoutt——热输出功率； 初始条件如下： Tfz,t|t＝0＝T0z6。

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