Когда существуют значительные различия в осеслойных тепловых свойствах горных пород и почв вокруг зарытого трубопровода, традиционная модель однородной среды игнорирует комплексное влияние стратификации горных пород и почв, изменений тепловых свойств и подземного водотока, что часто приводит к ошибкам. В данной статье на основе полевых экспериментов с зарытым теплообменником в Нанкине проанализированы стратификация горных пород и почв и особенности подземного водотока, построена численная осеслойная модель теплообменника с зарытым трубопроводом и проведён её верификационный анализ. Проведен сравнительный анализ осеслойной численной модели с традиционной моделью конечной длины чистой теплопередачи (FLS) и моделью конечной длины источника тепла с фильтрацией (MFLS) однородной среды. Результаты показали: после непрерывного нагрева в течение 60 дней температура воды на выходе из зарытого трубопровода в осеслойной модели примерно на 0,5 ℃ ниже, чем в модели FLS, и на 0,3 ℃ выше, чем в модели MFLS, а температурный отклик в разных глубинах осеслойной модели значительно различается. Также проведено исследование распределения осевой температуры зарытого трубопровода при различных расстояниях и временах нагрева.

зарытый теплообменник; температурный отклик; стратификация горных пород и почв; подземный водоток