地热计算器

GeothermalKits,一款极简操作的地热数值模拟软件

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地热计算器——“井距优化”模块操作介绍

本模块由孔彦龙,田小明,黄永辉和刘昌为开发。

使用说明

  1. 双击“地热计算器”图标,启动软件,如图所示:
    doublet_1

  2. 点击“文件”-“新建项目”-“选择文件夹”。
    该文件夹用于存放计算结果,建议用字母或数字命名文件夹,尽量避免中文字符和特殊符号。

  3. 点击“计算模块”
    单击“井距优化”,出现以下对话框:
    doublet_2
    依次输入参数:
    (1)孔隙度、渗透率、含水层厚度、开采井静水位、生产井初始温度、回灌水温、开采井流量、回灌井流量;
    (2)岩石热导率、岩石比热容、岩石密度,可自行输入,亦可通过选择岩性,由系统自动赋值;
    同时,计算过程默认给定贮水率、区域地下水流速、地热田寿命、热价、电价、热利用效率和贴现率等参数,用户在认为有必要的前提下,可通过“高级设置”修正相应参数。

注意:可以通过将鼠标悬停在对应的输入框上来查看相应的合理参数范围!
如图:
doublet_3

“高级设置”的界面如下:
doublet_4

  1. 点击“计算并绘图”
    单击后,系统开始运行,用户可根据进度条判断计算进度,如图所示:
    doublet_5

  2. 运行结束后,系统会自动输出推荐井距(如图所示),并输出4副图件,供用户参考,包括:
    doublet_6
    doublet_7

每幅图的均可保存图片,将鼠标放置在图上,图的右下角会显示相应数值。

  1. 如果想查看之前计算过的结果,可以选择“结果绘图”-“最优井距绘图”,将弹出文件夹选择对话框:
    doublet_8
    选择之前计算的工程文件夹,即可查看计算的结果。

原理说明

略。详见软件使用手册。

参数说明

地质参数

地质参数 单位 属性 默认值 默认值 默认值
孔隙度 \ 必须赋值:0~1
渗透率 m2 必须赋值:1E-15~1E-11
贮水率 m-1 赋值:0.0000001~0.001或默认 0.00005
含水层厚度 m 必须赋值: 1~5000
区域地下水流速 m/s 赋值: 1E-10~5E-5或默认 5.00E-08
岩石热导率 W/(m·K) 赋值:1~5或选择相应岩性(右侧依次砂岩、碳酸岩、花岗岩)的默认值 2.4(砂岩) 2.8(碳酸岩) 2.9(花岗岩)
岩石比热容 J/(kg·K) 赋值: 100~5000或选择相应岩性(右侧依次砂岩、碳酸岩、花岗岩)的默认值 800(砂岩) 950(碳酸岩) 850(花岗岩)
岩石密度 kg/m3 赋值: 100~10000或选择相应岩性(右侧依次砂岩、碳酸岩、花岗岩)的默认值 2000(砂岩) 2500(碳酸岩) 2600(花岗岩)
初始水温 必须赋值: 1-100
开采井静水位 m 必须赋值: 0-1000

工程经济学参数

工程经济学参数 单位 属性 默认值
开采井水温 必须赋值: 0-100
回灌水水温 必须赋值: 0-100
开采流量 m3/h 必须赋值: 0-1000
回灌流量 m3/h 必须赋值:0-1000
热价 ¥/GJ 赋值: 1-1000或默认 88.9
电价 ¥/kWh 赋值: 0-100或默认 0.58
热利用效率 \ 赋值: 0-1或默认 0.7
贴现率 % 赋值: 0-100或默认 4.6
热田寿命 赋值: 1-500或默认 30

默认参数

工程经济学参数 单位 属性 默认值
水的比热容 J/(kg·K) 无需赋值,直接采用默认值 4200
水的密度 kg/m3 无需赋值,直接采用默认值 1000
含水层长度 m 无需赋值,直接采用默认值 10000
含水层宽度 m 无需赋值,直接采用默认值 5000
含水层左边界水位 m 无需赋值,直接认定等于开采井静水位
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