地热回灌井间压差补偿对回灌效率影响的分析

以天津滨海新区塘沽地区(533km2)馆陶组孔隙性地层为研究重点,建立地热热储概念模型和数学模型。利用TOUGH2软件拟合研究区内地热井的历史数据,模拟结果与监测数据吻合较好。在此基础上,进一步研究在60%和100%回灌率下,采灌井距从700m减至250m时地热流体的温度和压力变化。结果表明:随着井距的逐渐减小,开采井压力略有上升;当采灌井的间距由700m逐步减小至500m时,地热流体温度无明显变化;而当井距进一步缩小至250m时,发生热突破,地热流体温度在3～5a后出现明显下降。因此,综合考虑对井回灌压力补偿作用和温度场的影响,提出孔隙型热储地热采灌井的间距不宜小于500m。

地热水源热泵技术应用市场前景

该文描述了利用水源热泵技术的直接、间接经济效益和环境效益 ;并针对水源热泵设备的类型及供暖规模适用范围进行了优化设计 ;

螺旋管式相变蓄热过程的数值模拟与系统优化

对地源热泵供热系统中,利用低谷电蓄能的相变蓄能装置进行研究,以提高供热系统的经济性.在研究中对相变材料蓄热装置结构进行改进,提高了相变材料蓄热能效.利用相变材料能量守恒原理,确定合理的边界条件,对蓄热工况的传热过程进行了三维数值模拟优化.模拟结果显示,当蓄热初始条件相同时,不同装置结构中相变材料发生相变的程度会不同,出现死区的面积也不同;结合相变材料传热特性和过程,通过改进装置结构,采用螺旋管中间连通直管段的圆柱体蓄热装置,改善了蓄热效果,解决了相变材料熔化过程存在死区的问题,相变材料熔化率由原来的72%提高到93%,蓄热总量有了明显提高.同时还对采用低谷电蓄热、高峰用能放热的经济性进行了分析.结果表明采用相变材料蓄热可充分利用谷电,节约运行成本,具有良好的经济性.

环境同位素在研究地热资源形成过程中的应用

主要结合放射性同位素年代学和稳定同位素的环境效应,对环境同位素水文和化学特性进行全面分析。通过采用不同的分析和计算方法以及地热水物理性质和化学成分的分布特征,定性分析了地热水的补给机制(其中包括地热水形成的机理、补给来源、补给速率和通道,以及补给的方式);结合环境同位素的物理和化学性质,论述了地热水初始同位素组成和变化的条件。根据δD和δ^(18)O关系图上的线性关系,分析由于我国地热水由于δ^(18)O值的飘逸较小(1.0～1.5),其主体应属于大气水起源的循环水。

裂隙通道内流固换热系数解析解及敏感性分析

以增强型地热系统中岩体裂隙通道内换热问题为核心,应用局部非热平衡法,针对圆柱岩体裂隙内流动换热理论模型,依据岩体截面二维导热方程推导出单裂隙流固换热系数解析解。通过将可测参数带入计算方程中,得出在不同工况条件下的换热系数,并与文献中将岩体半圆截面等效为矩形一维导热模型所计算数据进行对比。结果表明在相同裂隙开度条件下,当流速较低时其结果与文献得出的结果吻合较好,但随着流速的增大误差逐渐增大。利用敏感性分析法,在外壁温变化条件下,分析裂隙开度与流速对换热系数的影响,表明流速的影响略大于裂隙开度。

车用散热器百叶窗布置方式的数值模拟与分析

针对车用百叶窗翅片式散热器的传热和流阻特性,采用数值模拟计算方法对百叶窗对称布置和非对称布置2种方式的散热器进行了研究分析,通过计算百叶窗翅片空气侧的传热量、传热因子和压降,以及散热器综合性能评价因子,获得了综合性能较优的百叶窗布置形式.结果表明,在相同的进出口边界和给定的几何参数条件下,对称布置的百叶窗翅片具有较高的传热性能,但流阻性能较差.当空气入口速度为5.58,m/s时,与非对称形式相比,对称布置时的传热量提高了14.7%,压降却增加了29.3%;在不同的空气入口速度条件下,对称布置时百叶窗翅片具有较高的散热器综合性能评价因子,因此,百叶窗对称布置时散热器综合性能较好.

利用第二类吸收式热泵回收地热余热的模拟研究

根据溴化锂第二类吸收式热泵系统的传热、传质平衡以及各部件的传热关系,建立了系统的稳态数学模型,分析了系统主要参数对系统性能的影响。提出了利用第二类吸收式热泵回收地热余热的方案;利用模拟计算得出了相应的设计参数。对第二类吸收式热泵系统的模拟分析以及仿真编写了软件,并且对设计参数下的机组系统进行了仿真模拟,以观察主要参数的变化对机组运行的影响。

太阳能-土壤源耦合蓄热特性及潜力分析

在分析太阳能与土壤蓄热特点的基础上,提出了利用非采暖季蓄热的节能系统。由于太阳能照射强度具有随季节性变化的特点,非采暖季太阳能辐射强度一般较高,可借助地埋管系统向土壤中蓄热。通过对不同时段太阳辐射强度的监测,在进行数据分析的基础上,建立了太阳集热器数学模型。分析多孔介质蓄热过程的传热传质特性及土壤蓄热特性、非均质性以及地下水径流对热传播半径的影响等特点,提出了在非采暖季进行土壤蓄热的理论和可行性。

地板辐射采暖空间温度场的数值模拟

根据地板采暖的特点,建立数学模型,采用有限差分法,模拟地板辐射采暖中地板温度场的变化关系。 通过与实测结果进行比较和调整,可有效地控制供暖温度,取得了满意的结果,为工程设计提供比较准确的方 法。

含水层储能影响因素分析

本文建立了热泵耦合含水层储能系统的地下水流动及热质迁移的耦合数学模型,模拟了不同井距和在不同水文地质条件下对井抽灌储能区域的温度场变化。通过分析得出:增大井距可延长发生热突破的时间、提高储能效果,但储能对地下环境的热影响也相应增大;含水层介质的渗透系数(或渗透率)、弥散度以及导热系数越大则储能效果越差,体积比热容越大储能效果越好,且体积比热容对储能效果的影响较显著。

地热水腐蚀结垢趋势的判断和计算

地热水供暖系统的运行会出现腐蚀结垢现象,对地热水腐蚀结垢趋势做出了计算和判断。工程实例表明,在地热水的Cl-物质的量分数大于25%时,用雷诺兹指数判断有局限性,此时,应结合拉申指数进行水质判断,才能使判断结果符合实际。

地热供暖系统板式换热器的优化设计

重点分析了板式换热器在地热供暖系统中材料、单片面积、流程、流道、流体流速等选取的原则 ;在综合考虑技术、经济、环境效益及节能的基础上 ,论述了对板式换热器优化设计的方法。指出了影响优化设计结果的几种因素 ,并对设计结果与实际工程的应用情况进行了比较与分析。研究结果表明 ,此方法可对换热器进行较好的优化设计。

地热供暖节能潜力与环境效益动态分析

在地热供暖系统中 ,正确地计算或合理选取供暖指标 ,不仅是整个设计工作的重要环节 ,也是有效利用已开发资源 ,达到节能、保护环境的一种重要手段。通过对大量动态数据的测试、分析与计算 ,总结了由于地热与燃煤锅炉在供暖方式上不同而对供暖效果的影响 ,提出了地热供暖进一步开发节能潜力的可能性。

地源热泵与螺旋管式相变蓄热耦合系统的实验研究

针对地源热泵供热节能及不同地区峰谷电价政策,设计并搭建与地源热泵耦合的螺旋管式相变蓄热实验台,并进行实验研究。通过监测蓄热装置工作参数及螺旋圈内、外,螺旋圈之间相变材料的温度场、蓄热过程发生相变的过程等,分析相变材料的蓄热特点和不同工况对蓄热过程的影响。结果表明,螺旋管周边相变材料发生相变的速度最快,且可成导热与自然对流的耦合作用,自然对流对相变过程的影响最大。因此蓄热装置中的螺旋管应尽量放置在下部,可提高相变材料蓄热效率,缩短蓄热的时间,节约能源。

地热外围回灌优化开发方案的研究

根据地质构造特征和地热资源评价,针对目前在资源开采阶段补建回灌井所面临的问题(包括断裂构造对热储层发育、地热流体径流补给通道等因素的影响以及地理位置的限定),提出了在中心采区外围实施回灌的新思路。结合不同采灌模式,对压力场和温度场的变化特征及影响程度分别进行分析。从分析结果可知,外围回灌将会较好的控制中心采区水位下降速率,延长热突破时间,最大限度地挖掘热储潜力,还可解决在中心采区补建回灌井空间位置不足的问题。

线性极化技术测试地热腐蚀速率的试验研究

线性极化技术基本理论是根据线性极化方程式及腐蚀电化学理论,对于双电子反应,Tafel常数ba、bc可选取0 059V。通过现场测定,获得ΔE ΔI曲线,在求出Rp和ic的基础上,根据法拉弟定律,计算腐蚀速度Vc。能否在地热采暖系统中采用线性极化技术,关键要看所得出的Rp图是否符合或近似于线性。在国内地热采暖系统中,首次实现瞬时腐蚀速度的监测,同时也是首次将线性极化技术应用于地热现场的腐蚀研究。

低温地热风机盘管采暖系统运行参数的优化设计

本文针对低温地热采暖方式的特点,应用技术经济学原理,分析了采暖系统最佳运行参数组合关系及其影响因素,对低温地热采暖系统中采用风机盘管运行参数进行了整体优化,最终得到不同设计负荷下地热利用温降和最佳运行工况。通过分析和优化设计,在低温地热采暖系统中采用风机盘管较其他常规采暖方式能够有效地降低运行成本,进一步深化资源的开发利用,提高经济性。

溴化锂第二类吸收式热泵系统仿真软件的开发

以溴化锂第二类吸收式热泵为研究对象,评价当低焓能源(50℃)作为驱动热源时的总体性能参数及工作效率。利用面向对象的分析方法,建立系统及组成部分的对象模型,并在此基础上利用 Visual C++编写了模拟仿真软件,对溴化锂第二类吸收式热泵性能及多变参数进行了分析。

天津静海团泊风景区地下热水资源评价的数值模拟

针对静海团泊风景区地热地质的非均质各向异性特点、地下资源储量及水资源补给可能性，采用集参模型和分布参数模型两种不同的评价方法，并根据不同的物理模型，分别选用有限元及有限差分两种数学离散方法进行数值模拟研究，成功地模拟和预测了地热集中开采区域的热储开采条件及开发趋势。

风机盘管特性参数在低温工况下简便算法的研究

针对低温地热采暖方式的特点,对低温地热采暖系统中采用的风机盘管结构及特性参数进行了改造与优化,分析了系统最佳运行参数及其影响因素;通过对不同型式风机盘管热工性能的试验及风机盘管设备的实验研究,总结出适用于低温地热采暖系统风机盘管总传热系数的简化计算公式,对工程设计具有一定的使用价值。