стэ тпу вариант 11. стэ пр7 ойжуд 5Б01. Энергия водоносного пласта

• Название: Энергия водоносного пласта
• Анкор: стэ тпу вариант 11
• Дата: 23.10.2022
• Размер: 106.89 Kb.
• Имя файла: стэ пр7 ойжуд 5Б01.docx
• Тип: Отчет по практике; #750439

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»



13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»

Тема: Энергия водоносного пласта

Отчет по практике № 7
Вариант – 11
по дисциплине:

Современные технологии энергетики

Исполнитель:
студент группы	5Б01		Ойжуд Олзбаяр		18.12.2022
Руководитель:
преподаватель			Матвеева А. А.

Томск – 2022

Условие задачи:

Определить начальную температуру t₂ и количество геотермальной энергии Е_o (Дж) водоносного пласта толщиной h=0,5км при глубине залегания z=4 км, если заданы характеристики породы пласта: плотность гранита ρ_гр=2640 кг/ м³ ; пористость α=1,5 %; удельная теплоемкость гранита С_гр=780 Дж/(кг· К). Температурный градиент (dT/dz)=80 °С /км

Среднюю температуру поверхности t_o принять равной 10 °С. Удельная теп­лоемкость воды С_в = 4200 Дж/(кг · К); плотность воды

ρ_в = 1000 кг/м³ . Расчет произвести по отношению к площади поверхности F = 1 км². Минимально допусти­мую температуру пласта принять равной t₁ =40 ° С.

Определить также постоянную времени извлечения тепловой энергии τ_o (лет) при закачивании воды в пласт и ее расходе V=0.1 м³/с.

Какова будет тепло­вая мощность, извлекаемая первоначально (dE/dτ)_τ=0 и через 10 лет (dE/dτ)_τ=10 ? через 25 лет? 50 лет? 100 лет?

Исходные данные:

Вариант	h, км	z, км	ρгр, кг/ м3	α , %	Сгр , Дж/(кг· К)	(dT/dz) , °С /км	V ,м3/с
11	0,5	4	2640	1,5	780	80	0,1

Схема к задаче:


Рис 8.3. Профиль горячего водоносного слоя для расчета запасов тепла

Решение:

Определим температуру водо­носного пласта перед началом его эксплуатации:

T₂=T_o+(dT/dz)·z°С=10⁰C + 80·4=330⁰C=603K

Теплоемкость пласта С_пл (Дж/К) можно определить по уравнению:

C_пл = [α·ρ_в·C_в+(1-α)·ρ_гр·C_гр]·h·F=

=[0.015·1000·4200+(1-0.015)·2640·780]·500·10⁶= 1,04·10¹⁵ Дж/К

Тепло­вая мощность, извлекаемая первоначально Е_o (Дж):

E₀= C_пл·(T₂-T₁) =1,04·10¹⁵·(603-283)=332.8·10¹⁵ Дж

Найду τ₀

τ₀ = C_пл / (V·ρ_в·С_в) = = 2,47·10⁹с = 78.51года

Через 10 лет:

= = 1,18·10⁸ Вт=118МВт

Через 25 лет:

= = 9,79·10⁷ Вт=97.9МВт

Через 50 лет:

= = 7,12·10⁷ Вт=71.2МВт

Через 100 лет:

= = 3,76·10⁷ Вт=37.6МВт

Вывод

начальная температура t₂ = 330 °С, тепловой потенциал к началу эксплуатации Е_o=332.8·10¹⁵ Дж, возможное время использования пласта τ₀=78.51 года; тепловая мощность, извлекаемая первоначально

= ,

через 10 лет = 118МВт

через 25 =97.9МВт

через 50 =71.2МВт

через 100 =37.6МВт