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高温岩体地热开发的固流热多场耦合与数值仿真

发布时间:2021-11-05 10:40
  高温岩体地热是我国以至人类尚未大规模利用而又极具广阔开发远景的新的洁净能源,对其进行开发利用的理论与技术都属于新型领域的新型课题,已经吸引了大批的国内外科技工作者的投入,并取得了一定的成果。 在前人研究的基础上,本文做了如下工作,获得了如下主要成果: 1、建立了高温岩体地热开发的块裂介质固、流、热多场耦合数学模型,模型控制方程包括完全耦合的变形方程、渗流方程、热传导与对流方程,描述了热储层的非线性特性。 2、提出了高温岩体地热开发的固、流、热多场耦合数学模型的数值解法,其基本的求解策略是: 将固体变形,流体渗流与温度场方程看成独立的子系统,耦合迭代求解;利用有限元离散(Galerkin)方法将控制方程在几何域上离散,并用差分法得到时间域上的离散方程,并在此基础上,编制了相应的计算机源程序;有限元求解中,为减小边界效应的影响,在计算中采取粗细网格结合的方法,顺利地实现了高温岩体地热开发三维巨系统的数值仿真。 3、认真地对腾冲高温岩体地热开发进行了数值模拟计算和分析,得出了地热开发过程中岩体应力、温度以及裂缝宽度随地热提取的变化规律等重要结论: (1)在... 

【文章来源】:太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】:92 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

高温岩体地热开发的固流热多场耦合与数值仿真


云南大地热流概貌图

计算模型,坐标,裂缝面


},,J旱约2()k川。基于以上叙述,模型简化为地表4km以下,5.oxs.oxs.ok耐的立方体模型是不会波及到边界的,如图4.2;而且为实验室模拟研究的简单起见,本论文采用水平井、垂直裂缝的理想计算模型,如图4.2与4.3所示;沿垂直最小主应力方向(X方向)设置两条平行的裂缝面,其坐标位置为X:=225Om,XZ=2750m,即裂缝垂直间距SOOm;注入井和生产井垂直于裂缝面布置,为利用其静水压力的作用,注水井孔布置在较深岩层中,其坐标为(2000一300Om

示意图,示意图,裂缝面,生产井


太原理工大学硕士研究生毕业论文花岗岩之,},,J旱约2()k川。基于以上叙述,模型简化为地表4km以下,5.oxs.oxs.ok耐的立方体模型是不会波及到边界的,如图4.2;而且为实验室模拟研究的简单起见,本论文采用水平井、垂直裂缝的理想计算模型,如图4.2与4.3所示;沿垂直最小主应力方向(X方向)设置两条平行的裂缝面,其坐标位置为X:=225Om,XZ=2750m,即裂缝垂直间距SOOm;注入井和生产井垂直于裂缝面布置,为利用其静水压力的作用,注水井孔布置在较深岩层中,其坐标为(2000一300Om,275Om,2250m),生产井坐标为(2000一3000m,

【参考文献】:
期刊论文
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[9]华北地区典型岩石在1万巴压力下的密度和弹性波速度的实验研究[J]. 郝晋昇,刘晓红,李纪汉.  地震学报. 1985(03)



本文编号:3477642

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