Журнал СФУ. Техника и технологии / Интенсификация теплоподвода к геотермальным теплообменникам

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2024 17 (1)
Авторы
Половников, В. Ю.; Шелемехова, С. Д.; Любивый, Е. В.
Контактная информация
Половников, В. Ю. : Томский политехнический университет Российская Федерация, Томск; Шелемехова, С. Д.: Томский политехнический университет Российская Федерация, Томск; Любивый, Е. В. : Томский политехнический университет Российская Федерация, Томск
Ключевые слова
геотермальная энергия; геотермальный теплообменник; математическое моделирование; теплопритоки; geothermal energy; geothermal heat exchanger; mathematical modeling; heat gain
Аннотация

Необходимость обеспечения надежного теплового контакта между элементами геотермальных теплообменников и окружающей средой приводит к использованию разнообразных засыпок. В качестве засыпок используются различные материалы: от обычного цемента до материалов с фазовыми переходами. Применение перспективных строительных материалов и материалов с фазовыми переходами заметно повышает и без того существенные капитальные затраты при строительстве скважин с геотермальными теплообменниками. Предложено использовать в качестве засыпки распространенный и недорогой материал – увлажненный песок. Решение задачи получено методом конечных разностей. Использовалась неявная разностная схема и алгоритм прогонки. Шаг по координате составлял не более 10 мм. Объемная влажность песчаной засыпки варьировалась от начальной (5 %) до 25 % и была ограничена открытой пористостью. Начальная температура в рассматриваемой области решения принималась равной температуре разогретых пород 298.15–373,15 К. Температура прокачиваемого энергоносителя составляла 278,15 К. В работе установлено, что увеличение влажности песчаной засыпки приводит к росту теплопритоков на 4–12,5 %. Показано существенное влияние нестационарности процессов переноса и температур горячих пород на интенсификацию теплообмена в рассматриваемой системе

Страницы
14–22
EDN
CZATZA
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/152579

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).