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污水在管内的流动与换热问题
为经济可行地实现污水冷热源的应用，目前只能对污水作粗效预处理以解决污物对流通断面的阻塞问题，污水中依然含有大量小尺度污物及溶解性化合物。初步的工程实测数据表明，污水的流动阻力与换热特性较清水有明显差异，同等流速、管径条件下，污水流动阻力为清水的2～4倍，而换热系数约为清水的25%～50%，污水的对流换热与清水不同：一是污水黏度大，污水粘度可达到清水的15倍左右；二是非均质，即非牛顿流；三是壁面有不可避免的附着物，热阻加大，因此其水力计算与换热设计将具有完全不同的理论模式。由于污水中的固相成分与结构复杂，目前无法建立精准的两相流数学模型，以单相非牛顿流模型求解污水宏观的湍流流动与换热特性，是非牛顿流体力学的一个分支，具有理论与实际意义。可是相关的理论模型与计算方法并不成熟，虽然对城市污水源热泵空调系统的研究在一些北欧供热发达国家起步很早，但由于城市污水水质的特殊性而引起的换热问题，一直以来成为污水源热泵发展的阻碍因素。
环保效益
原生污水源热泵空调系统是利用了城市废热作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统，污水经过换热设备后留下冷量或热量返回污水干渠，污水与其他设备或系统不接触，污水密闭循环，不污染环境与其他设备或水系统。供热时省去了燃煤、燃气、然油等锅炉房系统，没有燃烧过程，避免了排烟污染；供冷时省去了冷却水塔，避免了冷却塔的噪音及霉菌污染。不产生任何废渣、废水、废气和烟尘，环境效益显著。
污水源热泵技术研究现状
一些发达国家对污水源热泵技术的研究较早，且技术比较成熟。瑞典是最早将污水源热泵技术应用于城市区域供热的国家。20世纪80年代在瑞典、挪威等北欧国家建造的一些以污水为低温热源的大型热泵站相继投入运行，在这些污水源热泵系统中均采用淋激式换热器直接提取污水中的热量。日本也是较早使用污水源热泵的国家之一，于1987年启动了污水热能开发利用计划并取得突破性成果，现在日本的城市污水处理厂已由单纯的排放功能转向了回用功能，其中工业用水的70%使用的是处理后污水，在城市建筑群区实现了城市污水回用与赋存的低温热量功能的利用相结合。我国城市污水源热泵技术的推广应用起步较晚。
