基于SPSS 竖直埋地换热器性能影响因素分析

赵宏

黑龙江省水利水电勘测设计研究院

0 引言

直接膨胀式地源热泵系统地埋管换热器是热泵与土壤换热设备，还充当蒸发器/冷凝器，其换热性能对整个地源热泵系统的能效起到决定性作用[1]。由于地下换热系统占用场地较大，钻井与回填的工作量也很大，在产品研发阶段进行大量试验研究存在很大困难，数值模拟是对这个复杂的两相流换热过程进行研究的重要方法。

文献[2-3]建立了修正的两相流混合物模型，对地下换热系统供热工况的三维流场和换热过程进行了数值模拟，发现工质参数（进口质量流量、干度、蒸发温度）对出口温度，出口总压恢复系数和出口蒸汽体积分数存在不同程度的影响。本文基于SPSS 统计软件通过方差分析的方法，检验进口工质参数对出口温度，出口总压恢复系数和出口蒸汽体积分数的影响程度。通过回归分析的方法求解进口工质参数对出口工况参数的相关模型。提出减小地下换热系统埋深的设计思路，并利用最佳工况效果多目标规划模型求解蒸发充分发展段最佳换热性能对应的工况参数。

1 因素敏感性分析

1.1 干度、质量流量对出口温度的影响

模拟计算中，干度取0，0.1，0.2，0.33，0.4，0.5 和0.6七个值，质量流量取0.009 kg/s，0.012 kg/s，0.015 kg/s，0.018 kg/s 和0.021 kg/s 五个值，分别对应计算出35 个出口温度。进口干度，质量流量和出口温度三者关系具体如图1 所示，出口温度随着干度的增加有一定的上升，出口温度随质量流量的变化规律不易直观获得。

通过双因素方差分析来检验干度和质量流量是否对出口温度存在显著影响。……