本書是國家自然科學基金項目「儲能地下含水層流動和傳熱特性的研究」的系統性總結。本書全面闡述了含水層儲能的一般原理,建立了含水層儲能耦合模型,研究了「冬灌夏用」、「夏灌冬用」的兩階段模型,介紹了避免發生儲熱井和儲冷井間熱導通的科學方法,論述了含水層儲能系統的切能特性和經濟性能,重點分析了儲能系統功率和初投資的關系。
本書共分10篇25章。第1篇介紹了地下含水層儲能技術的起源、發展和現狀;第2篇探討了地下含水層儲能原理及其運行系統;第3篇研究了地下水的特征、流動和傳熱問題;第4篇涉及地下水運動和地下含水層儲能的數值模擬;第5篇展示了含水層儲能的實驗研究;第6篇闡述了儲能方案的比較和分析;第7章具體討論了儲能系統的設計方法及優化。附錄部分共三篇是相關的水文地質資料。
目錄
第1篇 總論
第1章 地下含水層儲能技術的起源、發展和現狀
1.1 發展含水層儲能技術的背景
1.2 含水層儲能在中國的起源和發展
1.3 美國及歐洲的發展
參考文獻
第2篇 地下含水層儲能原理及其運行系統
第2章 地下含水層儲能的原理和應用
2.1 含水層儲能的原理
2.2 含水層儲能的基本條件
2.3 井式含水層儲能系統
第3章 含水層儲能與空調熱泵的聯合應用
3.1 熱泵技術
3.2 熱泵的分類
3.3 地源熱泵
3.4 含水層儲能與地下水源熱泵
第4章 地源熱泵的應用和發展
4.1 地源熱泵的發展背景
4.2 地源熱泵的運轉系統
4.3 地源熱泵的運行經濟性
4.4 目前的應用和面臨的關鍵技術
參考文獻
第3篇 地下水的特征、流動和傳熱
第5章 地下水的形成
5.1 地下水的形成條件
5.2 地下水的類型
第6章 地下水滲流運動
6.1 地下水運動特征和滲流基本定律
6.2 滲流的基本微分方程和數學模型
6.3 含水層中地下水的穩定滲流
6.4 地下水取水構築物的穩定滲流
第7章 地下含水層的流動和換熱耦合作用
7.1 地下承壓含水層中的換熱
7.2 儲能地下含水層流動傳熱的耦合西醫 數值分析
7.3 結果的分析
參考文獻
第4篇 地下水運動和地下含水層儲能的數值模擬
第8章 地下水運動的數值計算
8.1 承壓水運動的數學模型
8.2 規則網絡有限差分法的基本原理
8.3 不規則網格有限差分法
第9章 含水層中熱量運移的數學模型和數值方法
9.1 多孔介質中的導熱過程
9.2 多孔介質中的對流換熱過程
9.3 熱量運移模型在含水層儲能中的應用
第10章 地下含水層儲能兩階段流動換熱模型分析
10.1 儲能的兩階段模型
10.2 控制容積法的求解
10.3 地下含水層儲能流動換熱特點分析
10.4 結果分析
參考文獻
第5篇 含水層儲能的實驗研究
第11章 含水層儲能實驗系統的設計和數據分析
11.1 實驗系統的設計思路
11.2 實驗裝置
11.3 實驗數據的采集與處理系統
11.4 實驗過程和結果分析
參考文獻
第6篇 方案比較和分析
第7篇 設計方法及優化
附錄:水文地質篇
第8篇 上海地區的水文地質和地面沉降
第9篇 地面沉降
第10篇 水文地質條件與含水層儲能
第1章 地下含水層儲能技術的起源、發展和現狀
1.1 發展含水層儲能技術的背景
1.2 含水層儲能在中國的起源和發展
1.3 美國及歐洲的發展
參考文獻
第2篇 地下含水層儲能原理及其運行系統
第2章 地下含水層儲能的原理和應用
2.1 含水層儲能的原理
2.2 含水層儲能的基本條件
2.3 井式含水層儲能系統
第3章 含水層儲能與空調熱泵的聯合應用
3.1 熱泵技術
3.2 熱泵的分類
3.3 地源熱泵
3.4 含水層儲能與地下水源熱泵
第4章 地源熱泵的應用和發展
4.1 地源熱泵的發展背景
4.2 地源熱泵的運轉系統
4.3 地源熱泵的運行經濟性
4.4 目前的應用和面臨的關鍵技術
參考文獻
第3篇 地下水的特征、流動和傳熱
第5章 地下水的形成
5.1 地下水的形成條件
5.2 地下水的類型
第6章 地下水滲流運動
6.1 地下水運動特征和滲流基本定律
6.2 滲流的基本微分方程和數學模型
6.3 含水層中地下水的穩定滲流
6.4 地下水取水構築物的穩定滲流
第7章 地下含水層的流動和換熱耦合作用
7.1 地下承壓含水層中的換熱
7.2 儲能地下含水層流動傳熱的耦合西醫 數值分析
7.3 結果的分析
參考文獻
第4篇 地下水運動和地下含水層儲能的數值模擬
第8章 地下水運動的數值計算
8.1 承壓水運動的數學模型
8.2 規則網絡有限差分法的基本原理
8.3 不規則網格有限差分法
第9章 含水層中熱量運移的數學模型和數值方法
9.1 多孔介質中的導熱過程
9.2 多孔介質中的對流換熱過程
9.3 熱量運移模型在含水層儲能中的應用
第10章 地下含水層儲能兩階段流動換熱模型分析
10.1 儲能的兩階段模型
10.2 控制容積法的求解
10.3 地下含水層儲能流動換熱特點分析
10.4 結果分析
參考文獻
第5篇 含水層儲能的實驗研究
第11章 含水層儲能實驗系統的設計和數據分析
11.1 實驗系統的設計思路
11.2 實驗裝置
11.3 實驗數據的采集與處理系統
11.4 實驗過程和結果分析
參考文獻
第6篇 方案比較和分析
第7篇 設計方法及優化
附錄:水文地質篇
第8篇 上海地區的水文地質和地面沉降
第9篇 地面沉降
第10篇 水文地質條件與含水層儲能
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