由于土壤水是含有各種雜質(zhì)的非純凈物質(zhì)，使得土壤水的相變過程不是嚴格地在某一特定溫度下發(fā)生，而是在一個小的溫度范圍內(nèi)發(fā)生；同時水的相變潛熱很大，在土壤水發(fā)生相變的過程中，上壤的物性參數(shù)一般要發(fā)生變化，土壤中水的相變潛熱要在一個小的溫度范圍內(nèi)爆發(fā)性地釋放與吸收。因此，土壤的傳熱過程是一個爆發(fā)性物性變化的非線性傳熱問題。

土壤是一個飽和的或部分飽和的含濕多孔介質(zhì)體系。從熱力學的角度考慮，對于非飽和土壤，土壤中熱量的傳遞必然引起土壤中水分的遷移，同時水分的遷移又伴隨熱量的傳遞。因此非飽和土壤中的傳熱過程是一個在溫度梯度和濕度梯度共同作用下的熱量傳遞和水分遷移相互耦合的復雜熱力過程。對于地下水位線以下的埋管區(qū)域，盤管周圍的土壤已處于飽和狀態(tài)，此時土壤熱濕遷移耦合作用的影響已很弱，而地下水橫向滲流的強弱成為影響土壤傳熱的主要因素。

在空氣源熱泵集成系統(tǒng)中，地埋管換熱器采用豎直深埋U形管。由于U形管兩管腳間距很小，兩管內(nèi)流體的溫度不同，兩管腳在傳熱上會產(chǎn)生熱干擾，造成兩管腳間的熱短路現(xiàn)象。因此從嚴格意義上講，地埋管換熱器與土壤的傳熱過程是一個非對稱性邊界的熱傳異問題。

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