Геотермальный парадокс ускорит переход Камчатки на чистую энергетику
Ученые ТюмГУ разработали модель для расчета основных параметров геотермальной скважины. В их числе — давление, скорость и сухость пара. Физики обнаружили также, что скорость пара и воды в геотермальной скважине парадоксальным образом увеличивается в 2,2 раза, несмотря на трение о стенки. Эти знания помогут оценивать то, насколько строительство и внедрение новых геотермальных скважин эффективно без дорогих экспериментов, и помогут Камчатке перейти в будущем на чистую энергетику.
«Геотермальная энергетика перспективна для Камчатского края. Возможности региона позволяют обеспечить территорию тепло- и электроэнергией за счет геотермальных станций. Однако разработка новых геотермальных месторождений связана с определенными рисками: чтобы проверить, подходит ли скважина для эксплуатации, необходимо проводить экспериментальные исследования или моделировать процесс.
При создании физико-математической модели тепломассопереноса парожидкостной смеси в геотермальной скважине мы впервые описали эти процессы в стационарном приближении», — сообщил доцент Школы естественных наук Тюменского госуниверситета Александр Гильманов.
Исследователи зафиксировали, что подходы механики многофазных сред позволяют прогнозировать основные параметры пароводяной смеси. В их числе — концентрация пара, скорость потока и давление.
Расчеты показали, что в результате конкуренции снижения концентрации пара из-за тепловых потерь и ее повышения вследствие снижения давления при движении к устью скважины сухость пара увеличивается на 8% за 350 метров. По словам физиков, это обусловлено невысокими значениями тепловых потерь. Однако скорость пароводяной смеси при ее движении от забоя геотермальной скважины вверх возрастает на 220 процентов, несмотря на наличие «рассеивающих» сил, вызванных трением потока о стенку скважины.
«Указанный эффект объясняется возрастанием концентрации пара в смеси и снижением ее плотности», — пояснили ученые.
Работа осуществлялась в соответствии с программой развития «Приоритет-2030».
Telegram 
Дзен 
VK 
