Wenn die axial geschichteten thermischen Eigenschaften von Gestein und Boden um vergrabene Rohre stark variieren, ignoriert das traditionelle homogene Medium-Modell die kombinierten Einflüsse der Bodenschichtung, der Änderungen der thermischen Eigenschaften und des Grundwasserflusses, was oft zu Abweichungen führt. In diesem Artikel wird durch ein Feldexperiment eines unterirdisch vergrabenen Wärmetauschers in Nanjing die Bodenschichtung und die Eigenschaften des Grundwasserflusses analysiert, ein axial geschichtetes numerisches Modell für den unterirdischen Wärmetauscher erstellt und eine Validierungsanalyse durchgeführt. Ein Vergleich zwischen dem axial geschichteten numerischen Modell und den traditionellen Modellen des endlich langen reinen Wärmeleitungsmodells (FLS) und des durchströmten endlich langen Linienwärmequellenmodells (MFLS) für homogene Medien wurde durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen: Nach kontinuierlicher Beheizung von 60 Tagen ist die Austrittstemperatur des Rohrs im axial geschichteten Modell etwa 0,5 ℃ niedriger als im FLS-Modell und etwa 0,3 ℃ höher als im MFLS-Modell, wobei die Temperaturantwort in verschiedenen Tiefen des axial geschichteten Modells stark variiert. Es wurde auch die Verteilung der axialen Temperatur des vergrabenen Rohrs bei unterschiedlichen Abständen und Heizzeiten untersucht.

unterirdischer Wärmetauscher; Temperaturantwort; Bodenschichtung; Grundwasserströmung