基于FLUENT的干熱巖熱交換方式比較分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-18 16:33
能源是人類賴以生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),伴隨著社會(huì)的飛速發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題已經(jīng)成為全世界所矚目的重要問(wèn)題,而能源資源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題又是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中最重要、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。人們長(zhǎng)期以來(lái)所依賴的常規(guī)能源,如煤、石油、天然氣等都是一次性能源,不可再生,隨著人類不斷地開(kāi)發(fā)利用,終究會(huì)枯竭,而且在利用這些常規(guī)能源時(shí)不可避免地對(duì)人類生存環(huán)境產(chǎn)生巨大的污染。從地?zé)崮茉吹陌l(fā)現(xiàn)至今,地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)研究的主流研究方式主要分為兩類:以美國(guó)、澳大利亞為代表的歐洲國(guó)家主要采取一個(gè)入水井注入工作液體(一般為水),一個(gè)出水井提取工作液體的兩井式;和以日本為代表的主要采取兩個(gè)或兩個(gè)以上入水井注入工作液體(一般為水),在儲(chǔ)留層中心位置鉆取一個(gè)出水井的多井式。本文以西方的兩井式工作方式和日本的多井式工作方式為目標(biāo),分別進(jìn)行建模,之后進(jìn)行同條件下的模擬、比較,進(jìn)行在同條件下,兩井式與多井式換熱方法的優(yōu)劣性、經(jīng)濟(jì)性研究。用以指導(dǎo)沈陽(yáng)的干熱巖資源開(kāi)發(fā)利用。本文基于Fluent軟件模擬平臺(tái),利用模型化建模思想,通過(guò)GAMBIT程序來(lái)設(shè)定模型幾何形狀,為了使結(jié)果更加準(zhǔn)確,采用六邊形單元填充生成網(wǎng)格。本模型假設(shè)工作流體是不可壓縮...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)建筑大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2干熱巖地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)概念模型??Fig.2.2?Hot?dry?rock?geotheimal?resources?development?of?concept?model??
而在模擬計(jì)算中為簡(jiǎn)化模型、簡(jiǎn)化計(jì)算根據(jù)假設(shè)1、2可W將模型看做W過(guò)水通道進(jìn)??行熱交換主體,并連接入水井及出水井的系統(tǒng),從而將整個(gè)模型簡(jiǎn)化成S維模型進(jìn)行計(jì)算??如圖4.1。??■薩爛??!?又,心—zAx??瑟?巧游。.嘛防巧??圖4.1干熱巖儲(chǔ)留層霖隙模型??Fig?4.1?Hot?dry?rock?retention?layer?crack?model??為了同時(shí)保證模擬計(jì)算的精度和效率,在對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)采用分區(qū)劃分網(wǎng)格的??方法,在裂隙的附近采用密集網(wǎng)格Lil保證計(jì)算的精度,而在遠(yuǎn)離裂隙的部分則采用較大的??網(wǎng)格^心保證計(jì)算的效率避免過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間[SD1。同時(shí)在模型建立的過(guò)程中采取劈裂作為圖??形的布爾運(yùn)算方法,yA保證在裂隙和巖體的接觸面形成稱合面,使固、流、熱能夠禪合計(jì)??算。??4.2.4邊界條件和初始條件??一、邊界條件??(1)入水井入口處:??本模型假設(shè)流體是不可壓縮的,并且流體的速度已知且不變,因此將入水井入口速度??定為基本速度,入曰至出口始終為V二2w/s??(2)出水井出口處??此模型滿足W下條件:??①不包含壓力進(jìn)口條件??②流體為不可壓縮的??⑤流體密度是固定值不發(fā)生改變
而在模擬計(jì)算中為簡(jiǎn)化模型、簡(jiǎn)化計(jì)算根據(jù)假設(shè)1、2可W將模型看做W過(guò)水通道進(jìn)??行熱交換主體,并連接入水井及出水井的系統(tǒng),從而將整個(gè)模型簡(jiǎn)化成S維模型進(jìn)行計(jì)算??如圖4.1。??■薩爛??!?又,心—zAx??瑟?巧游。.嘛防巧??圖4.1干熱巖儲(chǔ)留層霖隙模型??Fig?4.1?Hot?dry?rock?retention?layer?crack?model??為了同時(shí)保證模擬計(jì)算的精度和效率,在對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)采用分區(qū)劃分網(wǎng)格的??方法,在裂隙的附近采用密集網(wǎng)格Lil保證計(jì)算的精度,而在遠(yuǎn)離裂隙的部分則采用較大的??網(wǎng)格^心保證計(jì)算的效率避免過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間[SD1。同時(shí)在模型建立的過(guò)程中采取劈裂作為圖??形的布爾運(yùn)算方法,yA保證在裂隙和巖體的接觸面形成稱合面,使固、流、熱能夠禪合計(jì)??算。??4.2.4邊界條件和初始條件??一、邊界條件??(1)入水井入口處:??本模型假設(shè)流體是不可壓縮的,并且流體的速度已知且不變,因此將入水井入口速度??定為基本速度,入曰至出口始終為V二2w/s??(2)出水井出口處??此模型滿足W下條件:??①不包含壓力進(jìn)口條件??②流體為不可壓縮的??⑤流體密度是固定值不發(fā)生改變
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)干熱巖勘查開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀[J]. 楊方,李靜,任雪姣. 資源環(huán)境與工程. 2012(04)
[2]基于綠色經(jīng)濟(jì)的增強(qiáng)型 地?zé)嵯到y(tǒng)資源開(kāi)發(fā)利用研究[J]. 張建英. 中國(guó)產(chǎn)業(yè). 2011(04)
[3]增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)資源開(kāi)發(fā)利用研究[J]. 張建英. 中國(guó)能源. 2011(01)
[4]我國(guó)干熱巖勘查的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題[J]. 冉恒謙,馮起贈(zèng). 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2010(10)
[5]高溫巖體地?zé)豳Y源特征與開(kāi)發(fā)問(wèn)題探討[J]. 郭進(jìn)京,周安朝,趙陽(yáng)升. 天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(02)
[6]國(guó)內(nèi)外地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀淺析[J]. 詹麒. 理論月刊. 2009(07)
[7]增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng)EGS的人工熱儲(chǔ)技術(shù)[J]. 康玲,王時(shí)龍,李川. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(09)
[8]建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響因素及測(cè)定方法[J]. 鄧朝暉. 工程質(zhì)量. 2008(07)
[9]我國(guó)地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)利用及保護(hù)對(duì)策[J]. 尤孝才,姚書(shū)振,顏世強(qiáng),胡小平. 中國(guó)礦業(yè). 2007(06)
[10]關(guān)于高溫巖體地?zé)崮芗捌溟_(kāi)發(fā)利用問(wèn)題[J]. 李虞庚,蔣其塏,楊伍林. 石油科技論壇. 2007(01)
博士論文
[1]高溫高壓條件下沖擊—切削鉆孔破巖實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙金昌.太原理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于三維流動(dòng)計(jì)算的液力減速器性能仿真研究[D]. 陳見(jiàn).武漢理工大學(xué) 2008
[2]高溫巖體地?zé)衢_(kāi)發(fā)的固流熱多場(chǎng)耦合與數(shù)值仿真[D]. 王瑞鳳.太原理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3503232
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)建筑大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2干熱巖地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)概念模型??Fig.2.2?Hot?dry?rock?geotheimal?resources?development?of?concept?model??
而在模擬計(jì)算中為簡(jiǎn)化模型、簡(jiǎn)化計(jì)算根據(jù)假設(shè)1、2可W將模型看做W過(guò)水通道進(jìn)??行熱交換主體,并連接入水井及出水井的系統(tǒng),從而將整個(gè)模型簡(jiǎn)化成S維模型進(jìn)行計(jì)算??如圖4.1。??■薩爛??!?又,心—zAx??瑟?巧游。.嘛防巧??圖4.1干熱巖儲(chǔ)留層霖隙模型??Fig?4.1?Hot?dry?rock?retention?layer?crack?model??為了同時(shí)保證模擬計(jì)算的精度和效率,在對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)采用分區(qū)劃分網(wǎng)格的??方法,在裂隙的附近采用密集網(wǎng)格Lil保證計(jì)算的精度,而在遠(yuǎn)離裂隙的部分則采用較大的??網(wǎng)格^心保證計(jì)算的效率避免過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間[SD1。同時(shí)在模型建立的過(guò)程中采取劈裂作為圖??形的布爾運(yùn)算方法,yA保證在裂隙和巖體的接觸面形成稱合面,使固、流、熱能夠禪合計(jì)??算。??4.2.4邊界條件和初始條件??一、邊界條件??(1)入水井入口處:??本模型假設(shè)流體是不可壓縮的,并且流體的速度已知且不變,因此將入水井入口速度??定為基本速度,入曰至出口始終為V二2w/s??(2)出水井出口處??此模型滿足W下條件:??①不包含壓力進(jìn)口條件??②流體為不可壓縮的??⑤流體密度是固定值不發(fā)生改變
而在模擬計(jì)算中為簡(jiǎn)化模型、簡(jiǎn)化計(jì)算根據(jù)假設(shè)1、2可W將模型看做W過(guò)水通道進(jìn)??行熱交換主體,并連接入水井及出水井的系統(tǒng),從而將整個(gè)模型簡(jiǎn)化成S維模型進(jìn)行計(jì)算??如圖4.1。??■薩爛??!?又,心—zAx??瑟?巧游。.嘛防巧??圖4.1干熱巖儲(chǔ)留層霖隙模型??Fig?4.1?Hot?dry?rock?retention?layer?crack?model??為了同時(shí)保證模擬計(jì)算的精度和效率,在對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)采用分區(qū)劃分網(wǎng)格的??方法,在裂隙的附近采用密集網(wǎng)格Lil保證計(jì)算的精度,而在遠(yuǎn)離裂隙的部分則采用較大的??網(wǎng)格^心保證計(jì)算的效率避免過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間[SD1。同時(shí)在模型建立的過(guò)程中采取劈裂作為圖??形的布爾運(yùn)算方法,yA保證在裂隙和巖體的接觸面形成稱合面,使固、流、熱能夠禪合計(jì)??算。??4.2.4邊界條件和初始條件??一、邊界條件??(1)入水井入口處:??本模型假設(shè)流體是不可壓縮的,并且流體的速度已知且不變,因此將入水井入口速度??定為基本速度,入曰至出口始終為V二2w/s??(2)出水井出口處??此模型滿足W下條件:??①不包含壓力進(jìn)口條件??②流體為不可壓縮的??⑤流體密度是固定值不發(fā)生改變
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)干熱巖勘查開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀[J]. 楊方,李靜,任雪姣. 資源環(huán)境與工程. 2012(04)
[2]基于綠色經(jīng)濟(jì)的增強(qiáng)型 地?zé)嵯到y(tǒng)資源開(kāi)發(fā)利用研究[J]. 張建英. 中國(guó)產(chǎn)業(yè). 2011(04)
[3]增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)資源開(kāi)發(fā)利用研究[J]. 張建英. 中國(guó)能源. 2011(01)
[4]我國(guó)干熱巖勘查的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題[J]. 冉恒謙,馮起贈(zèng). 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2010(10)
[5]高溫巖體地?zé)豳Y源特征與開(kāi)發(fā)問(wèn)題探討[J]. 郭進(jìn)京,周安朝,趙陽(yáng)升. 天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(02)
[6]國(guó)內(nèi)外地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀淺析[J]. 詹麒. 理論月刊. 2009(07)
[7]增強(qiáng)地?zé)嵯到y(tǒng)EGS的人工熱儲(chǔ)技術(shù)[J]. 康玲,王時(shí)龍,李川. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2008(09)
[8]建筑材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響因素及測(cè)定方法[J]. 鄧朝暉. 工程質(zhì)量. 2008(07)
[9]我國(guó)地?zé)豳Y源勘查開(kāi)發(fā)利用及保護(hù)對(duì)策[J]. 尤孝才,姚書(shū)振,顏世強(qiáng),胡小平. 中國(guó)礦業(yè). 2007(06)
[10]關(guān)于高溫巖體地?zé)崮芗捌溟_(kāi)發(fā)利用問(wèn)題[J]. 李虞庚,蔣其塏,楊伍林. 石油科技論壇. 2007(01)
博士論文
[1]高溫高壓條件下沖擊—切削鉆孔破巖實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙金昌.太原理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于三維流動(dòng)計(jì)算的液力減速器性能仿真研究[D]. 陳見(jiàn).武漢理工大學(xué) 2008
[2]高溫巖體地?zé)衢_(kāi)發(fā)的固流熱多場(chǎng)耦合與數(shù)值仿真[D]. 王瑞鳳.太原理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3503232
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