地铁隧道毛细管换热器是将毛细管网敷设于地铁隧道岩壁作为空调热泵系统的前端换热器。地铁隧道毛细管换热器能够利用天然浅地表层冷热能,实现夏季为地铁站台供冷,冬季为地上建筑供热,达到节能环保的目的。本文主要从地铁隧道内毛细管换热器的换热量入手,分析毛细管换热器的传热规律及特点。结合热泵系统的运行及调节情况,研究毛细管换热器敷设在地铁隧道环境中的管间距、管内流速以及管长等结构因素对毛细管换热的影响,主要研究内容如下:1、对地铁隧道毛细管换热器的换热原理进行传热分析。针对地铁隧道环境,对地铁围岩传热机制进行分析,建立隧道围岩传热模型,进行数值模拟计算,得到地铁围岩传热规律。2、进行毛细管换热器传热实验,分析毛细换热器的传热规律及换热特点。针对实验工况进行数值模拟计算,将数值模拟计算结果与实验结果进行对比。3、针对毛细管换热器敷设于地铁隧道的实际条件进行数值模拟计算分析,根据计算结果逐一分析毛细管管内流速、毛细管管间距以及毛细管管长三项因素单独作用对地铁隧道毛细管换热器换热量及热泵系统运行调节情况的影响。4、综合分析毛细管换热器管内流速、管间距和管长共同作用对地铁隧道毛细管换热器换热量以及热泵系统运行调节的影响,得出适合于地铁隧道环境的毛细管换热器的管内流速、管间距和管长取值范围或计算方法。5、以工程实例为案例,介绍地铁隧道毛细管换热器的管内流速、管间距和管长的确定方法。本文通过毛细管换热器传热实验以及数值模拟计算的方法,分析了毛细管换热器传热的基本规律以及换热特点,并研究了毛细管的管内流速、管间距和管长对毛细管换热的影响,为隧道毛细管换热器的应用与推广提供理论依据。