多孔介质结构对储层内流动和换热特性的影响 .pdfVIP

化工进展

ChemicalIndustryandEngineeringProgress2023年第42卷第8期

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ဉ研究开发DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1833

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多孔介质结构对储层内流动和换热特性的影响

11，21，21，21，2

汪健生，张辉鹏，刘雪玲，傅煜郭，朱剑啸

中低温热能高效利用教育部重点实验室，天津大学，天津300350；天津大学机械工程学院地热研究培训中心，

12

（

天津300350）

摘要：针对含水层储能对选址的要求高且存在地下水污染的问题，提出了构建人工填充储层进行储能，并对储层

内的局部流动和换热特性进行了研究。采用共轭传热模型分别对填充非均匀颗粒、十二面体梯度开孔和二十面体

梯度开孔结构3种多孔介质孔隙内的流动和换热进行了直接数值模拟，对比分析了多孔介质结构对流动和换热特

性的影响。研究发现，通过选择合适的填充介质，储层内的综合换热性能能够得到改善，3种多孔介质中十二面

体梯度开孔多孔介质的总换热效率（η）最高；非均匀颗粒多孔介质的平均努塞尔数（Nu）最大，但同时单位

sf

压降（∆p/∆x）与摩擦系数（f）也最大；十二面体梯度开孔多孔介质和二十面体梯度开孔多孔介质的Nu随雷诺

sf

数（Re）的变化存在交叉，在Re较小时二十面体梯度开孔结构的Nu较大，Re较大时十二面体梯度开孔结构的

sf

Nu较大。

sf

关键词：含水层储能；人工储层；对流换热；多孔介质传热

中图分类号：TK52文献标志码：A文章编号：1000-6613（2023）08-4212-09

Analysisofflowandheattransfercharacteristicsinporous

mediareservoir

11，21，21，21，2

WANGJiansheng，ZHANGHuipeng，LIUXueling，FUYuguo，ZHUJianxiao

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