Моделирование тепловых режимов геотермальных систем транспортировки тепла, использующих энергию горячих сухих пород

Проект направлен на развитие новой для научного коллектива тематики – исследование тепловых режимов элементов геотермальных систем транспортировки тепла, использующих энергию горячих сухих пород, в условиях реальной эксплуатации. Энергия горячих сухих пород (петротермальная энергия) является одним из видов геотермальных ресурсов наряду с гидротермальными ресурсами. Носителями гидротермальных ресурсов являются геотермальные флюиды (вода, пар, пароводяная смесь). Петротермальные ресурсы – это тепловая энергия, заключенная в скелете водовмещающих пород и в водонепроницаемых горячих сухих породах. Известно, что на долю петротермальных ресурсов приходится 99 % запасов всей тепловой энергии недр. Актуальность исследования тепловых режимов геотермальных систем определяется из современных тенденций не только в науке и технике, но в большей степени соответствует стратегиям всех передовых и экономически развитых стран мира. К этим тенденциям в первую очередь относятся: стремление к энергетической безопасности и переходу на альтернативные источники энергии, снижение выбросов в окружающую среду и энергосбережение в различных отраслях. Разработка и развитие геотермальных технологий соответствует всем этим направлениям. В рамках проекта предполагается решить научную задачу, заключающуюся в отсутствии теоретического описания процессов сопряженного тепломассопереноса в конструкциях и зонах размещения геотермальных скважин, использующих энергию горячих сухих пород, в условиях реальной эксплуатации при наличии фазовых переходов. Результаты ее решения позволят, в первую очередь, создать научные основы технологий проектирования, реконструкции, оптимизации режимов функционирования и прогнозирования тепловых режимов геотермальных скважин в условиях реальной эксплуатации. Научная значимость решения проблемы заключается в том, что будет предложен новый подход к исследованию тепловых режимов геотермальных систем транспортировки, распределения и использования энергии, основанный на прогностических математических моделях сопряженного тепломассопереноса в условиях фазовых превращений, учитывающий влияние основных определяющих процессов и факторов. Целью работы является разработка теоретических основ сопряженного тепломассопереноса и прогностическое моделирование тепловых режимов элементов геотермальных систем транспортировки тепла, использующих энергию горячих сухих пород, в условиях реальной эксплуатации при наличии фазовых переходов.