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龙图腾网获悉山东建筑大学申请的专利考虑地下水渗流和地温梯度的地埋管温度响应的计算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：CN121256172B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06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：202511794575.X，技术领域涉及：G06F17/10；该发明授权考虑地下水渗流和地温梯度的地埋管温度响应的计算方法是由张文科;任雪婷;马潇;王智宇;李辉;刘晓倩;于明志设计研发完成，并于2025-12-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑地下水渗流和地温梯度的地埋管温度响应的计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑地下水渗流和地温梯度的地埋管温度响应的计算方法，属于建筑环境与能源应用工程领域，包括：将浅层地埋管换热器视为有限长线热源模型，在地下水渗流经过时视为有限长线热源渗流模型；通过建立同时包含土壤导热项、地下水渗流对流项和地温梯度关联项的能量控制方程，并设定基于地温梯度的初始温度分布、地表定壁温及地下有限边界的边界条件，最终通过解析求解获得地下土壤任意位置温度随时间变化的解析解表达式。本发明克服了传统模型忽略关键环境因素的缺陷，能够精确模拟导热与对流耦合的传热过程，显著提升了温度场预测的准确性和长期性能评估的可靠性，同时避免了数值计算的复杂性，提高了计算效率。

本发明授权考虑地下水渗流和地温梯度的地埋管温度响应的计算方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑地下水渗流和地温梯度的地埋管温度响应的计算方法，地埋管换热器包括钻孔、单U型管和回填材料，其特征在于，所述方法包括： 将浅层地埋管换热器视为有限长线热源模型，当地下水渗流经过地埋管换热器时，所述模型为有限长线热源渗流模型，对地表采用定壁温边界条件； 考虑地温梯度对地下温度场的影响，设定地下存在均匀且稳定的大地热流，所述大地热流的方向由下向上，将地下区域的下边界设为离地埋管换热器底部足够远的下边界Hbound，且Hbound大于地埋管换热器的长度； 建立地埋管换热器周围岩土的能量控制方程，所述能量控制方程包含土壤导热项、地下水渗流对流项和地温梯度关联项； 能量控制方程为： ； 其中，a为土壤介质的热扩散系数，单位：m2s；t2为有地温梯度时土壤中沿深度方向不同位置的温度，单位：℃；τ为传热的时间，单位：s；x、y和z为地下土壤的三维坐标，单位：m；r为径向坐标，单位：m；Hbound为离地埋管换热器底部足够远的下边界,单位：m； 设定所述能量控制方程的初始条件和边界条件，其中所述初始条件基于地温梯度确定地下土壤的初始温度分布，所述边界条件包括地表定壁温条件和地下有限边界条件； 能量控制方程的初始条件为： ； 其中，t0为地表温度，单位：℃；qg为大地热流，单位：Wm2；k为土壤导热系数，Wm·K；z为地面以下任意一点的深度，单位：m； 模型的边界条件为： ； 其中，ql为地埋管换热器单位深度的平均换热量，单位：Wm； 基于所述能量控制方程、初始条件和边界条件，通过解析求解得到地下土壤任意位置温度随时间变化的解析解表达式； 所述方法通过解析解表达式直接计算地下土壤中任意三维坐标点处的温度值，无需数值离散； 所述解析解表达式为： ； 其中，u为地下水沿x方向的渗流速度，单位：ms；h为地埋管换热器的深度，单位：m；ρc为地下土壤的体积比热容，单位：Jm³·K；τ’为地埋管换热时间的积分变量，单位：s；z’为地埋管深度的积分变量，单位：m。

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