Экспериментальные исследования и моделирование тепломассообменных процессов и теплофизических свойств веществ и материалов, участвующих в процессах производства возобновляемой энергии

Отчет 108 с., 1 кн., 53 рис., 19 табл., 98 источн. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, СВЕРХКРИТИЧЕСКИЙ УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ, ГЕОТЕРМАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, БИОТОПЛИВО, СКОРОСТЬ УЛЬТРАЗВУКА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, ФИЛЬТРАЦИЯ, ПРОМЕРЗАНИЕ, САМОКОНСЕРВАЦИЯ, ОСМОС Объектами исследований являются сложные геотермальные системы, вырабатывающие возобновляемую энергию: флюидонасыщенные (нефть, геотермальная вода, углекислый газ) горные породы, многокомпонентные геотермальные флюиды, компоненты биотоплива и другие рабочие агенты, используемые в возобновляемых энерговырабатывающих системах, а также газогидратные скопления в криолитозоне, пористые среды, насыщенные раствором солей, взаимодействующими с мерзлыми проницаемыми породами, с учетом влияния осмоса. Цель работы: Обеспечение растущих потребностей новых технологий производства геотермальной и других видов возобновляемой энергии достоверными данными о теплофизических свойствах рабочих агентов; экспериментальное изучение скорости звука и фазовой диаграммы (PVT) компонентов биореактивного топлива и их бинарных смесей; экспериментальное исследование аномального поведения теплопроводности горных пород, насыщенных сверхкритическим углекислым газом с целью оптимизации процесса закачки и хранения СО2 в резервуарах. Формулировка и разработка математической модели процессов промерзания пористых сред, насыщенных раствором солей и взаимодействия раствора соли с мерзлыми проницаемыми породами, с учетом влияния осмоса. Апробация математической модели тепломассопереноса с учетом осмотического эффекта путем применения к исследованию процессов промерзания пористых сред, насыщенных раствором соли и взаимодействия растворов с мерзлыми породами, по которым имеются экспериментальные данные. Математическое моделирование движения растворов с учетом осмотического эффекта. Метод или методология проведения работы. Стационарным методом плоского слоя получены новые экспериментальные данные теплопроводности флюидонасыщенных горных пород Импульсным методом получены значения скорости ультразвука компонентов биотоплива на линии насыщения. Методом пьезометра постоянного объёма исследована PVT зависимость биореактивного топлива и многокомпонентных водных растворов, определены критические линии бинарных смесей. Для решения задач использованы как аналитические методы для предварительных упрощенных, но содержащих основные особенности нелинейных задач, так и численные методы.