团队博士生马真迪关于地埋换热器快速计算的研究成果“Numerical simulation on heat transfer inside and outside of vertical buried pipes based on two-model order reduction methods”发表于Numerical Heat Transfer, Part A: Applications期刊。

本研究采用Krylov子空间(KS)和Laguerre正交多项式(LP)模型降阶(MOR)方法对地埋换热器和岩土的传热特性进行了数值模拟。首先，基于有限体积法对控制方程进行离散化，建立了管内充分发展的对流换热模型、钻孔外岩土模型以及管内流体和岩土耦合换热的瞬态模型。然后，分别用KS-MOR和LP-MOR方法建立模型的降阶系统并进行了计算。结果表明，KS-MOR方法可以应用于管内流动模型、岩土模型以及管内流体与土壤耦合模型，而LP-MOR方法只能应用于管内流体模型和岩土模型。在降阶系统降到一定阶数后，两种MOR法与直接求解法(DS)计算的相对误差均能小于0.1%。考虑到相对误差和计算所需时间，KS-MOR(三种模型)和LP-MOR(管内流动模型和岩土模型)方法可以选择原系统阶数的1%作为降阶系统的阶数。KS-MOR法和LP-MOR法的总时间消耗都小于DS法。此外，空间节点和时间节点越多，两种MOR方法对计算时间的减少越明显。

论文链接：http://doi.org/10.1080/10407782.2021.1872286