中深层地热井换热特性多因素影响规律研究

积极推进中深层地热能供暖技术,是践行国家碳达峰碳中和“双碳”目标的重要举措。中深层同轴套管式换热系统可避免对地下水资源和环境造成损害,且影响要素之间存在着复杂的非线性相互作用。基于中深层同轴套管式换热器的理论分析和数学描述,建立地热井分层换热模型,并验证其可靠性;以陕西关中盆地某中深层地热井为依托,采用数值模拟方法对各项因素影响下的地热井换热性能及连续运行过程的取热能力进行系统分析。结果表明:采用均质模型、分层模型计算地热井出水温度与实测值最大相对误差分别为14.08%、11.50%,平均误差分别为7.29%、6.93%,分层模型较均质模型具有较高的计算精度;影响因素中地热井深度、地温梯度及地层导热系数对取热功率影响最为显著,在一定程度上取热功率与地温梯度、进水温度、内管导热系数基本呈线性关系,且固井材料导热系数对传热过程具有热阻效应;中深层地热井取热量随运行年限的增加而降低,前5个供暖季取热量降幅较大,之后取热量降幅减缓,经过50个供暖季,年平均取热功率下降15.59%,将地温下降值超过1℃视为地温场受到影响,地温场平均受影响半径约为65 m,此外,由于地层的差异性,地热井周围地层温度下降及恢复等值线在地层交界面处出现了“阶梯式”变化,岩石导热系数较大的地层在地层交界面附近造成的温度扰动距离更远。研究成果可应用于中深层地热井取热换热能力的评估,同时为中深层同轴套管式换热系统的设计提供借鉴。

体操教学中的几点体会

如何在体操课教学中,采用多种练习方法、手段,来提高学生兴趣和练习积极性,是体操课获得最佳效果的关键。

具有优异光电化学性能的三维p-CuO/n-ZnO异质结光阴极材料（英文）

为提高光电化学分解水的效率,本文设计并制作了一种具有独特纳米结构与组分的光电极材料.首先利用水浴和原子层沉积(ALD)相结合的方法合成出以氧化铜纳米圆锥结构作为支架,氧化锌纳米棒作为树枝状的三维纳米结构,并进一步用这种结构作为光电极进行光解水.通过实验测试,在所有三维纳米结构中,生长参数为37个循环的原子层沉积氧化锌种子层、水浴反应时间为55分钟的三维p型氧化铜/n型氧化锌(p-CuO/n-ZnO)异质结光阴极材料具有最好的光解水性能.其光暗电流密度之比达到了6.4,远远高于比值为2.7的纯氧化铜电极.三维p-CuO/n-ZnO异质结材料所表现出的优异光解水性能归功于氧化铜和氧化锌形成的异质结,该异质结有效地促进了载流子的收集和分离、降低了载流子的复合几率、延长了载流子的寿命.本文也同时证明了利用原子层沉积技术设计并制作新型三维纳米结构光电极材料的可行性.