地热热储模型及井内换热器优化设计

建立了地热热储二维分布模型，对地热生产过程中地热热储的压力响应和冷却效应进行了数值模拟，提出了利用地热尾水回灌和井内换热相结合的新型对井系统。该系统采用采水井内换热器和地面套管式换热器，既可节省保温费用，又可减少散热损失。根据井筒传热模型，建立了井内换热器优化设计方法，得出了井内换热器的最佳长度为360m。     

跨临界二氧化碳汽车空调系统的动态仿真与实验研究

建立了跨临界二氧化碳汽车空调系统的动态仿真模型.利用集总参数法和移动边界法分别对蒸发器、气冷器和中间换热器建立了集总参数模型;由于压缩机和节流阀的热惯性较小,利用经验公式对它们建立了准稳态模型.计算结果同实验数据的比较表明,该动态模型能比较准确地体现空调系统实际的动态性能.     

河南省开封凹陷区地热田地热资源分析

对开封凹陷区地热田地热地质构造特征、热储层特征及其埋藏条件、地热流体化学特征进行了论述,分析了地热流体流场特征及其动态,初步建立热储概念模型,并对地热流体可采量及其质量进行了评价,提出了地热资源的开发利用方向及保护措施.     

发动机排气取热换热器动态特性分析

根据建立仿真模块的研究思路，将整个发动机排气余热取热换热器(板-板换热器)划分为多个小的换热器微元，建立微元模型，利用仿真模块连接的方法，将微元模型连接，求解整个换热器的动态模型并进行计算机仿真。给出了冷边空气出口温度随热边排气温度、排气流量的变化规律。为余热空调系统的研究奠定基础。     

深部煤层伴生废热新模式开发及适用性分析

现阶段深部煤层的开发过程中,煤层埋藏深、温度高,开发初期伴生地层水携高温废热开采至地面造成了部分能源浪费.基于资源综合利用角度上,为了使深部煤层开发中携带的废热用于热泵技术热源,提出废井改造地热井以降低钻井成本,以此设立深部煤层地热开发的工艺及热泵技术适用条件,从经济性及安全性两方面去分析深部煤层地热开发的可行性,给出了利用热泵系统进行煤层伴生废热开发的条件,最终建立出相关热泵系统模型,通过具体的示例环境参数进行计算.得出鄂尔多斯东缘神府地区某区块深部煤层伴生废热的单井制热量可达14.8 kW,热泵系统的制热性能系数(COP)可达到4.33～7.31,同时,煤层气井出口混合产物温降将近10℃.表明煤层伴生废热开发在提高了井上采收作业安全性的同时拥有较好的采热开发环境,扩展了废热可利用的经济性,提出一种深部煤层综合性开发的新型模式.     

垂直双U型地下换热器动态传热解析

为改进传统基于二区域建模方法在地下换热器仿真中的不足,提出基于二元复合介质的垂直双U型地下换热器动态解析传热模型.在传统复合介质建模思路的基础上,引入地质分层复合介质等效处理方法,结合U型水管流体准动态传热解析函数及处理管壁非均匀热流条件的分段圆柱热源法,构建了系统动态传热解析新模型.与实验数据对比,新模型在40 h热响应测试中的平均相对误差仅0.17%.系统动态热特性分析中,利用新模型工具从可视化角度解释双U型地埋管内部的热堆积与热短路现象,为地下换热器的性能优化提供可靠支持.     

土壤导热系数的现场测试方法

土壤的导热系数是地源热泵空调系统埋地换热器设计中的很重要的参数,对埋地换热器的尺寸与初投资有显著影响.根据传热学理论,利用土壤热响应的原理,建立了一套可用于现场测量土壤导热系数的方法,测试方法方便快捷,计算方法简单,实测结果与传统的查手册结果比较,更准确可靠,能确保地源热泵系统设计的可靠性.     

冀中坳陷雄县地热开采区地热资源的成因机制

雄县地热开采区是雄安新区地热资源赋存条件最好的地区之一,蕴藏着丰富的中低温地热资源。但是随着开采强度的增加,研究地热田的成因机制显得日益重要,是后期地热田资源评价工作和布置地热开采方案的重要依据。在结合前人研究成果的基础上,应用环境同位素研究地热储层流体的补给来源和热水年龄,并结合地热流体的水化学特征,初步分析了各热储层之间的联系程度和径流关系。研究表明,雄县的地热流体主要来自古大气降水,大部分是在长期的径流过程中由地热升温形成。雄县地热流体的年龄为31～36 ka。在自然条件下,新近纪地热流体与上层含水层之间的水力联系较弱,不同时期热储的地热流体之间的水力联系也较弱。通过分析雄县地热开采区地热地质构造背景、热储特征及地热形成机理,建立了热储的三维地质模型和数学数值模型,对区域内地热资源的开采和回灌进行了水热耦合模拟,计算结果与热储温度测量数据和抽水试验数据拟合较好,在得到验证模型的基础上,通过在研究区内合理井距和采灌量的最优设计,评价了研究区的地热资源储量。当开采量为120 m³/h、井距为450 m时,满足100 a内开采井水温下降小于2℃的评价标准下,年可开...     

地下岩土热物性及地下水渗流速度确定

提出了可用于现场测量地下岩土的导热系数、容积比热容等热物性参数以及地下水渗流速度的方法．埋设在地下的地热换热器与周围岩土换热过程可以近似为无限大介质中移动线热源传热问题．该方法克服了其它模型对钻孔中埋管的具体位置、上升管和下降管之间的距离以及埋管和回填材料的物性等参数的要求，相应消除上述参数测量带来的误差．通过测量地下埋管的加热功率、循环水流量、出入口水温随时间变化，确定了某地源热泵空调系统工程地下岩土的热物性参数及地下水渗流速度，检验证实了该方法的实用性和可靠性．     

地源热泵技术的应用及发展研究

推广地源热泵技术对建筑供热和空调系统的节能有重要意义,经济合理地设置地热换热器是应用地源热泵技术的关键。本文重点介绍了我国的地源热泵技术的发展,并对换热器埋管技术进行了详细阐述。