Фильтрационные течения с фазовыми переходами при наличии интенсивных тепловых потоков

• Автор: Ильясов, Урал Рафкатович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 118 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МНОГОФАЗНЫЕ ТЕЧЕНИЯ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ ПРИ НАЛИЧИИ ИНТЕНСИВНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
1.1. Некоторые сведения и обзор литературы
1.1.1. Исследования, посвященные термическому и высокочастотному воздействию на пористые материалы
1.1.2. Исследования, посвященные исследованию фильтрационных процессов при добыче геотермального тепла
ГЛАВА 2. ТЕПЛОВОЙ УДАР В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ, НАСЫЩЕННОЙ ЖИДКОСТЬЮ
2.1. Основные уравнения
2.2. Постановки автомодельных задачи о нагреве пористых сред, насыщенных жидкостью
2.3. Анализ решений
2.4. Динамика фильтрационных процессов при нагреве пористой среды конечных размеров
2.5. Фильтрация жидкости при нагреве электромагнитным излучением
2.5.1. Плоско-одномерная задача
2.5.2. Радиазьно-симметричная задача
2.6. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЗАКАЧКА ЖИДКОСТИ В ГЕОТЕРМАЛЬНЫОЙ ПЛАСТ ЗЛ. Уравнения, описывающие процесс инжекции воды в нагретые проницаемые пласты
3.2. Постановка автомодельных задач об инжекции воды в геотермальный резервуар
3.3. Анализ решений
3.4. Постановка задачи со скачками температуры
3.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Поведение пористых сред, насыщенных многофазными системами, при внешнем воздействии (тепловое, электромагнитное, акустическое и др.) и происходящие вследствие этого процессы представляют как ** теоретический, так и практический интерес. В качестве примера можно при-
вести такие эффекты как «взрыв» газогидрата при термическом или электромагнитном воздействии, разрушение бетона при пожаре, деформация пористых материалов при сушке, разрушение дерева при ударе молнии, а также функционирование гейзеров.
Необходимо также отметить, что возросший в последнее время интерес к экологически чистым и дешевым источникам энергии, а в их числе геотермальное тепло Земли, требует расширения и углубления теоретических знаний в данной области для создания высокоэффективных технологий промышленного использования этого практически неисчерпаемого источника энергии.
*<■ Технология добычи тепла из разогретых до высоких температур гор-
ных пород основана на создании искусственных циркулярных систем, путем закачки теплоносителя, обычно воды или пара и его последующего извлечения. При этом возникает необходимость адекватно описывать фильтрационные процессы, а также некоторые эффекты, сопровождающиеся фазовыми переходами при наличии интенсивных тепловых потоков. Всесторонние и систематические исследования в данной области позволят определить оптимальные параметры эксплуатации геотермальных источников для наиболее эффективного извлечения подземного тепла.
Добыча геотермального тепла из больших глубин является сложной задачей, но существует немало зон с аномально высокими тепловыми потока-.н ми из недр планеты. Грамотное использование этих ресурсов открывает но-
вые горизонты в энергообеспечении и сельском хозяйстве. Кроме того, существуют идеи искусственного разогрева горных пород с использованием энергии ядерного взрыва.

у(0) = -ехр(-£2)

.в,.,-» ^ (0<-’"0') )ехр«!У|

(0.0-1)
д /Г'ехр^2)^

Подставляя решения (2.3.3) в условия (2.2.6), (2.2.7) получим трансцендентные уравнения для определения неизвестных параметров Ри),&и),^)г причем на границе фазовых переходов должно выполняться условие (2.2.7).
Л0,с*-1Л ехр(-ф&Л

Р<1) 1 2 (ср-1) )
(0(0-1)) ехр(- ^(20 )
]ехр(-(?ь2Ке

¥ (0(О "О ехр(~£.о) 2£оЛ ~
2 <”-1) >хр(-^'
(я = 0)
(2.3.6)
(0(0-0 (0,0-0.) _ (,2 УЦРЛо
+ ^(!) ^(О ехР?(0 / — ’
/ехр(-£2кС |ехр(-ф2}/ф