|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Анализ гидродинамической устойчивости разрывов температуры в фильтрационных течениях воды и парадипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Афанасьев А.А., Мельник О.Э.
- Автор: Пастовенская Е.В.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2012
- Аннотация: Геотермальная энергетика относится к альтернативным источникам энергии. Основной идеей является производство энергии за счет тепла, скрытого в недрах Земли. Хозяйственное применение геотермальных источников распространено во многих экономически развитых странах. Главным достоинством геотермальной энергии является её практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года. Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии и одновременно для всех трёх целей. В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температур кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности. Наблюдаемые следствия подобных процессов – гейзеры, термальные источники. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин. Более распространены сухие высокотемпературные породы, энергия которых доступна при помощи закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Подогрев насыщающей геотермальный источник жидкости приводит к появлению фильтрационных течений воды и пара. В таком случае возможно образование естественных циркуляционных систем, в которых в одних зонах перегретый пар течёт к поверхности Земли, где он охлаждается и конденсируется, а в других зонах уже охлаждённая вода просачивается вглубь геотермальной системы. Промышленная разработка геотермальных систем является одним из решений проблемы возрастания энергетических потребностей в современном мире. Для разработки эффективного закачивания пара в пористую среду, а также изучения влияния основных параметров, определяющих состояние пористой среды, прогнозирования возможных последствий и нарушений технологических параметров, необходимо построение теоретических моделей. Полученные в работе результаты могут быть использованы для разработки теоретических основ технологий, связанных с воздействием на пористые среды с помощью закачки пара. В приложении представляют интерес задачи об инжекции воды или пара в насыщенный геотермальный пласт. При интенсивной инжекции воды или пара в геотермальную систему распространяющийся фронт воды может быть неустойчивым. Анализ эффективности разработки геотермальной системы сводится к определению объёмов инжекции, при которых она будет и устойчивой, и эффективной для поддержания значительных объёмов добываемого пара, что, в частности, опирается на анализ гидродинамической устойчивости фронтов испарения. При течении воды в нагретой пористой среде могут образовываться как однофазные зоны фильтрации воды или пара, так и двухфазные зоны пароводяной смеси, которые разделены подвижными фронтами фазового перехода. В протяжённых вдоль вертикального направления пористых резервуарах сила тяжести существенно влияет на динамику течения. В данной работе исследована устойчивость фронтов фазового перехода в фильтрационных течениях воды.
- Добавил в систему: Афанасьев Андрей Александрович