基于FLUENT的干热岩热交换方式比较分析
发布时间：2021-11-18 16:33
能源是人类赖以生存和经济发展的物质基础,伴随着社会的飞速发展,可持续发展问题已经成为全世界所瞩目的重要问题,而能源资源问题与环境问题又是可持续发展战略中最重要、最关键的环节。人们长期以来所依赖的常规能源,如煤、石油、天然气等都是一次性能源,不可再生,随着人类不断地开发利用,终究会枯竭,而且在利用这些常规能源时不可避免地对人类生存环境产生巨大的污染。从地热能源的发现至今,地热能开发实验研究的主流研究方式主要分为两类：以美国、澳大利亚为代表的欧洲国家主要采取一个入水井注入工作液体（一般为水）,一个出水井提取工作液体的两井式；和以日本为代表的主要采取两个或两个以上入水井注入工作液体（一般为水）,在储留层中心位置钻取一个出水井的多井式。本文以西方的两井式工作方式和日本的多井式工作方式为目标,分别进行建模,之后进行同条件下的模拟、比较,进行在同条件下,两井式与多井式换热方法的优劣性、经济性研究。用以指导沈阳的干热岩资源开发利用。本文基于Fluent软件模拟平台,利用模型化建模思想,通过GAMBIT程序来设定模型几何形状,为了使结果更加准确,采用六边形单元填充生成网格。本模型假设工作流体是不可压缩...
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２干热岩地热资源开发概念模型??Ｆｉｇ．２．２?Ｈｏｔ?ｄｒｙ?ｒｏｃｋ?ｇｅｏｔｈｅｉｍａｌ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｃｏｎｃｅｐｔ?ｍｏｄｅｌ??
而在模拟计算中为简化模型、简化计算根据假设１、２可Ｗ将模型看做Ｗ过水通道进??行热交换主体，并连接入水井及出水井的系统，从而将整个模型简化成Ｓ维模型进行计算??如图４．１。??■萨爛??！?又，心—ｚＡｘ??瑟?巧游。．嘛防巧??图４．１干热岩储留层霖隙模型??Ｆｉｇ?４．１?Ｈｏｔ?ｄｒｙ?ｒｏｃｋ?ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ?ｌａｙｅｒ?ｃｒａｃｋ?ｍｏｄｅｌ??为了同时保证模拟计算的精度和效率，在对模型进行网格划分时采用分区划分网格的??方法，在裂隙的附近采用密集网格Ｌｉｌ保证计算的精度，而在远离裂隙的部分则采用较大的??网格＾心保证计算的效率避免过长的计算时间［ＳＤ１。同时在模型建立的过程中采取劈裂作为图??形的布尔运算方法，ｙＡ保证在裂隙和岩体的接触面形成稱合面，使固、流、热能够禪合计??算。??４．２．４边界条件和初始条件??一、边界条件??（１）入水井入口处：??本模型假设流体是不可压缩的，并且流体的速度已知且不变，因此将入水井入口速度??定为基本速度，入曰至出口始终为Ｖ二２ｗ／ｓ??（２）出水井出口处??此模型满足Ｗ下条件：??①不包含压力进口条件??②流体为不可压缩的??⑤流体密度是固定值不发生改变
而在模拟计算中为简化模型、简化计算根据假设１、２可Ｗ将模型看做Ｗ过水通道进??行热交换主体，并连接入水井及出水井的系统，从而将整个模型简化成Ｓ维模型进行计算??如图４．１。??■萨爛??！?又，心—ｚＡｘ??瑟?巧游。．嘛防巧??图４．１干热岩储留层霖隙模型??Ｆｉｇ?４．１?Ｈｏｔ?ｄｒｙ?ｒｏｃｋ?ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ?ｌａｙｅｒ?ｃｒａｃｋ?ｍｏｄｅｌ??为了同时保证模拟计算的精度和效率，在对模型进行网格划分时采用分区划分网格的??方法，在裂隙的附近采用密集网格Ｌｉｌ保证计算的精度，而在远离裂隙的部分则采用较大的??网格＾心保证计算的效率避免过长的计算时间［ＳＤ１。同时在模型建立的过程中采取劈裂作为图??形的布尔运算方法，ｙＡ保证在裂隙和岩体的接触面形成稱合面，使固、流、热能够禪合计??算。??４．２．４边界条件和初始条件??一、边界条件??（１）入水井入口处：??本模型假设流体是不可压缩的，并且流体的速度已知且不变，因此将入水井入口速度??定为基本速度，入曰至出口始终为Ｖ二２ｗ／ｓ??（２）出水井出口处??此模型满足Ｗ下条件：??①不包含压力进口条件??②流体为不可压缩的??⑤流体密度是固定值不发生改变
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国干热岩勘查开发现状[J]. 杨方,李静,任雪姣. 资源环境与工程. 2012(04)
[2]基于绿色经济的增强型 地热系统资源开发利用研究[J]. 张建英. 中国产业. 2011(04)
[3]增强型地热系统（EGS）资源开发利用研究[J]. 张建英. 中国能源. 2011(01)
[4]我国干热岩勘查的有关技术问题[J]. 冉恒谦,冯起赠. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2010(10)
[5]高温岩体地热资源特征与开发问题探讨[J]. 郭进京,周安朝,赵阳升. 天津城市建设学院学报. 2010(02)
[6]国内外地热开发利用现状浅析[J]. 詹麒. 理论月刊. 2009(07)
[7]增强地热系统EGS的人工热储技术[J]. 康玲,王时龙,李川. 机械设计与制造. 2008(09)
[8]建筑材料导热系数的影响因素及测定方法[J]. 邓朝晖. 工程质量. 2008(07)
[9]我国地热资源勘查开发利用及保护对策[J]. 尤孝才,姚书振,颜世强,胡小平. 中国矿业. 2007(06)
[10]关于高温岩体地热能及其开发利用问题[J]. 李虞庚,蒋其垲,杨伍林. 石油科技论坛. 2007(01)
博士论文
[1]高温高压条件下冲击—切削钻孔破岩实验研究[D]. 赵金昌.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]基于三维流动计算的液力减速器性能仿真研究[D]. 陈见.武汉理工大学 2008
[2]高温岩体地热开发的固流热多场耦合与数值仿真[D]. 王瑞凤.太原理工大学 2002
本文编号：3503232
【文章来源】：沈阳建筑大学辽宁省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２干热岩地热资源开发概念模型??Ｆｉｇ．２．２?Ｈｏｔ?ｄｒｙ?ｒｏｃｋ?ｇｅｏｔｈｅｉｍａｌ?ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｃｏｎｃｅｐｔ?ｍｏｄｅｌ??
而在模拟计算中为简化模型、简化计算根据假设１、２可Ｗ将模型看做Ｗ过水通道进??行热交换主体，并连接入水井及出水井的系统，从而将整个模型简化成Ｓ维模型进行计算??如图４．１。??■萨爛??！?又，心—ｚＡｘ??瑟?巧游。．嘛防巧??图４．１干热岩储留层霖隙模型??Ｆｉｇ?４．１?Ｈｏｔ?ｄｒｙ?ｒｏｃｋ?ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ?ｌａｙｅｒ?ｃｒａｃｋ?ｍｏｄｅｌ??为了同时保证模拟计算的精度和效率，在对模型进行网格划分时采用分区划分网格的??方法，在裂隙的附近采用密集网格Ｌｉｌ保证计算的精度，而在远离裂隙的部分则采用较大的??网格＾心保证计算的效率避免过长的计算时间［ＳＤ１。同时在模型建立的过程中采取劈裂作为图??形的布尔运算方法，ｙＡ保证在裂隙和岩体的接触面形成稱合面，使固、流、热能够禪合计??算。??４．２．４边界条件和初始条件??一、边界条件??（１）入水井入口处：??本模型假设流体是不可压缩的，并且流体的速度已知且不变，因此将入水井入口速度??定为基本速度，入曰至出口始终为Ｖ二２ｗ／ｓ??（２）出水井出口处??此模型满足Ｗ下条件：??①不包含压力进口条件??②流体为不可压缩的??⑤流体密度是固定值不发生改变
而在模拟计算中为简化模型、简化计算根据假设１、２可Ｗ将模型看做Ｗ过水通道进??行热交换主体，并连接入水井及出水井的系统，从而将整个模型简化成Ｓ维模型进行计算??如图４．１。??■萨爛??！?又，心—ｚＡｘ??瑟?巧游。．嘛防巧??图４．１干热岩储留层霖隙模型??Ｆｉｇ?４．１?Ｈｏｔ?ｄｒｙ?ｒｏｃｋ?ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ?ｌａｙｅｒ?ｃｒａｃｋ?ｍｏｄｅｌ??为了同时保证模拟计算的精度和效率，在对模型进行网格划分时采用分区划分网格的??方法，在裂隙的附近采用密集网格Ｌｉｌ保证计算的精度，而在远离裂隙的部分则采用较大的??网格＾心保证计算的效率避免过长的计算时间［ＳＤ１。同时在模型建立的过程中采取劈裂作为图??形的布尔运算方法，ｙＡ保证在裂隙和岩体的接触面形成稱合面，使固、流、热能够禪合计??算。??４．２．４边界条件和初始条件??一、边界条件??（１）入水井入口处：??本模型假设流体是不可压缩的，并且流体的速度已知且不变，因此将入水井入口速度??定为基本速度，入曰至出口始终为Ｖ二２ｗ／ｓ??（２）出水井出口处??此模型满足Ｗ下条件：??①不包含压力进口条件??②流体为不可压缩的??⑤流体密度是固定值不发生改变
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国干热岩勘查开发现状[J]. 杨方,李静,任雪姣. 资源环境与工程. 2012(04)
[2]基于绿色经济的增强型 地热系统资源开发利用研究[J]. 张建英. 中国产业. 2011(04)
[3]增强型地热系统（EGS）资源开发利用研究[J]. 张建英. 中国能源. 2011(01)
[4]我国干热岩勘查的有关技术问题[J]. 冉恒谦,冯起赠. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2010(10)
[5]高温岩体地热资源特征与开发问题探讨[J]. 郭进京,周安朝,赵阳升. 天津城市建设学院学报. 2010(02)
[6]国内外地热开发利用现状浅析[J]. 詹麒. 理论月刊. 2009(07)
[7]增强地热系统EGS的人工热储技术[J]. 康玲,王时龙,李川. 机械设计与制造. 2008(09)
[8]建筑材料导热系数的影响因素及测定方法[J]. 邓朝晖. 工程质量. 2008(07)
[9]我国地热资源勘查开发利用及保护对策[J]. 尤孝才,姚书振,颜世强,胡小平. 中国矿业. 2007(06)
[10]关于高温岩体地热能及其开发利用问题[J]. 李虞庚,蒋其垲,杨伍林. 石油科技论坛. 2007(01)
博士论文
[1]高温高压条件下冲击—切削钻孔破岩实验研究[D]. 赵金昌.太原理工大学 2010
硕士论文
[1]基于三维流动计算的液力减速器性能仿真研究[D]. 陈见.武汉理工大学 2008
[2]高温岩体地热开发的固流热多场耦合与数值仿真[D]. 王瑞凤.太原理工大学 2002
本文编号：3503232
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3503232.html
