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钻孔壁外三种换热模型的解析解析解和数值解解析解方法就是假定一些条件，将U型管的实际传热过程进行简化，根据传热方程得出方程的解析解，然后对理论计算结果进行一定的修正。数值解就是根据能量平衡方程和边界条件列出传热过程的微分方程，对方程进行离散化处理，利用有限元或有限差分方法求出传热量和温度分布。地热换热器的解析解模型对于钻孔以外部分的传热，必须采用非稳态的传热模型分析研究。常用的简化模型可以归结为以下几种形式:无限长线热源模型;无限长柱热源模型;有限长线热源模型无限长线热源模型由于U型埋管的深度都远远大于钻孔的直径，因而U型埋管通常被近似看成是一个线热源和线热汇，这就是无限长线热源模型。a)地下土壤的初始温度均匀，且被近似为无限大的传热介质;b)地下土壤的热物性是均匀的，且不随土壤温度的变化而变化，即具有常物性:c)不考虑地表的传热，且忽略地下水的流动:d)忽略沿U型管轴向的传热，只考虑径向的一维导热;e)忽略钻孔的几何尺度而把钻孔近似为轴心线上无限大的线热源。d)管内热流恒定。无限长柱热源模型另外一种模型就是将钻孔近似为一无限长的圆柱，在孔壁处有一恒定热流，钻孔周围土壤同样被近似为无限大
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