Quando há grande diferença nas propriedades térmicas axiais estratificadas do solo e da rocha ao redor dos tubos enterrados, o modelo tradicional de meio homogêneo ignora a influência combinada da estratificação do solo e da rocha, das variações nas propriedades térmicas e do fluxo de água subterrânea, o que frequentemente leva a desvios. Este artigo, por meio de um experimento de campo com um trocador de calor enterrado em Nanjing, analisou a estratificação do solo e da rocha e as características do fluxo de água subterrânea, construiu um modelo numérico axial estratificado do trocador de calor enterrado e realizou uma análise de validação. Foi feita uma análise comparativa entre o modelo numérico axial estratificado e os modelos tradicionais de comprimento finito de condução pura (FLS) e fonte de calor linear com fluxo limitado (MFLS) em meio homogêneo. Os resultados mostraram que: após 60 dias de aquecimento contínuo, a temperatura da água na saída do tubo no modelo estratificado axial é cerca de 0,5 ℃ inferior ao modelo FLS, cerca de 0,3 ℃ superior ao modelo MFLS, e a resposta de temperatura em diferentes profundidades no modelo estratificado axial varia significativamente. Também foram estudadas as características de distribuição da temperatura axial do tubo enterrado em diferentes distâncias e tempos de aquecimento.

trocador de calor enterrado; resposta de temperatura; estratificação do solo e da rocha; fluxo de água subterrânea