Розроблено термоекономічні моделі розрахунку й оптимізації параметрів геотермальних систем теплопостачання. Досліджено гідравлічні режими двофазної течії рідини у вертикальних свердловинах за ерліфтного режиму. Удосконалено технологію циркуляції геотермальної рідини та трансформації геотермальної енергії у геотермальних циркуляційних системах шляхом введення в експлуатаційну свердловину легкокиплячої рідини із подальшою сепарацію та стисканням у компресорі, що забезпечує підвищення температурного потенціалу перетворення геотермальної енергії. Розроблено теплову схему гібридної паливно-геотермальної енергетичної станції. Обгрунтовано раціональні режими відпуску теплоти гібридної та комбінованої систем геотермального теплопостачання.

  Скачати повний текст

Запропоновано теплофізичну модель руху теплоносія в довгій вертикальній свердловині, оточеній гірським масивом, і наведено розв'язок її рівнянь за допомогою прикладного програмного пакету Phoenics, а також проведено верифікацію моделі. Одержано інженерні номограми для визначення зміни температури теплоносія по глибині свердловини залежно від глибини свердловини, дебіту, температури шару та режиму експлуатації. Наведено теплофізичну модель, що описує термогідродинамічні процеси в підземному водопроникненому колекторі під час нагнітання в нього холодного теплоносія та метод числового розв'язання рівнянь моделі за допомогою прикладного CFD пакету, проведено верифікацію моделі. Одержано тривимірні поля температур і концентрацій закачуваної та природної рідини в системі проникний колектор - гірський масив. Проведено числові розрахунки й аналіз зміни параметрів потоку фільтрації, кінетики охолодження проникненого колектора й оточувального гірського масиву, динаміки розподілу закачуваного холодного теплоносія в колекторі на прикладі реальної діючої геотермальної циркуляційної системи (ГЦС). Проведено розрахунок і проаналізовано режим експлуатації колектора з газонасиченою водою. Визначено, що час електрогенерації майже втричі менший, ніж теплової генерації. Одержано кількісні оцінки впливу режиму роботи ГЦС під час сезонної експлуатації.

  Скачати повний текст

Детально проаналізовано процеси утворення та функціонування геотермальної аномалії на території Криму. Запропоновано різні варіанти фізичних моделей зазначених процесів. Розроблено теплофізичні моделі та виконано дослідження процесів теплопереносу в геотермальній аномалії, одержано прогноз динаміки розвитку температурних полів. Створено модель і виконано розрахунки розподілу температури по глибині свердловини за виміряними значеннями температури на певній глибині свердловини та даними про теплопровідність і потужність пластів гірських порід, що одержані в результаті буріння. Вперше для геотермальної аномалії степового Криму запропоновано метод розрахунку температур на основі наведених глибин, що дає можливість за єдиним виміром температури в свердловині розрахувати її значення в даному місці на будь-якій глибині. З використанням розроблених методів вперше реалізовано профільні моделі температурних полів геотермальної аномалії, на базі яких одержано значення температур на заданій глибині для довільного геотермічного розрізу степового Криму. Розроблено та реалізовано планові моделі температурних полів геотермальної аномалії, що дозволяють одержати значення температур у довільній точці степового Криму на заданій глибині без буріння свердловин. Показано, що за допомогою розроблених моделей можна побудувати схематичні планові та профільні карти розподілу температурних полів геотермальної аномалії степового Криму. Вперше запропоновано теплофізичні моделі процесів теплопереносу за неізотермічної фільтрації в колекторах циркуляційних систем видобутку тепла Землі з урахуванням фізичних параметрів породних блоків, теплопритоків від навколишнього масиву й сил гравітації. Створено теплофізичну модель планової безнапірної неізотермічної фільтрації, що функціонує за умов реалізації акумуляторів теплоти в підземних проникних пластах.

  Скачати повний текст