매설관 주변 지반의 축방향 층리 열물성 차이가 클 때, 전통적인 균질 매질 모델은 지반의 층리, 열물성 변화 및 지하수 흐름의 복합적인 영향을 무시하여 종종 편차를 초래한다. 본 논문에서는 난징의 한 매설관 열교환기 현장 실험을 통해 지반 층리와 지하수 흐름 특성을 분석하고, 매설관 열교환기의 지반 축방향 층리 수치 모델을 구축하여 검증 분석을 수행하였다. 축방향 수치 모델과 전통적인 유한 길이 순수 전도 모델(FLS) 및 유한 길이 선형 열원 모델(MFLS) 균질 매질 모델을 비교 분석한 결과, 연속 가열 60일 후 축방향 층리 모델의 매설관 출수 온도는 FLS 모델보다 약 0.5 ℃ 낮고 MFLS 모델보다 0.3 ℃ 높으며, 축방향 층리 모델 내 깊이에 따라 온도 반응 차이가 크게 나타났다. 또한 다양한 거리와 가열 시간에 따른 매설관 축방향 온도 분포 특성에 대해 연구하였다.

매설관 열교환기; 온도 반응; 지반 층리; 지하수 흐름