Отправить статью по E-mail 
Бифуркации и устойчивость фронтов фазовых переходов в геотермальных резервуарах
- Авторы: Цыпкин Г.Г.1
-
Учреждения:
- Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН
- Выпуск: № 4 (2024)
- Страницы: 103-111
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1024-7084/article/view/279589
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1024708424040088
- EDN: https://elibrary.ru/OYKFBX
- ID: 279589
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Рассматривается устойчивость расположения слоя воды над слоем пара, разделенных поверхностью кипения или конденсации, в геотермальном резервуаре. В невозмущенном состоянии в низкопроницаемых породах существует одна поверхность раздела, которая может быть как поверхностью кипения воды, так и поверхностью конденсации пара. При относительно больших значениях проницаемости могут образовываться два новых решения, соответствующие другим положениям поверхности раздела. Численно исследованы условия существования и слияния стационарных решений в зависимости от параметров физической системы. Методом нормальных мод проведено исследование устойчивости стационарных положений поверхностей раздела. Найдено, что переход к неустойчивости предшествует бифуркациям решений и может происходить как при конечных значениях волновых чисел, так и при бесконечных.
Ключевые слова
Об авторах
Г. Г. Цыпкин
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: tsypkin@ipmnet.ru
Россия, Москва
Список литературы
- White D.E., Muffler L.J.P., Truesdell A.H. Vapor-dominated hydrothermal systems compared with hot water systems // Econ. Geol. 1971. V. 66. P. 75–97.
- Grant M.A. Geothermal reservoir modeling // Geothermics. 1983. V. 12. No 4. P. 251–263.
- Igwe Ch.I. Geothermal Energy: A Review // Int. J. Eng. Res. and Technol. 2021. V. 10 No 3. P. 655–661.
- Olasolo P., Juarez M.C., Morales M.P., et al. Enhanced geothermal systems (EGS: A review) // Renew. Sustain. Energy Rev. 2016. V.56. P. 133-–144.
- Chandrasekhar S. Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability. Oxford University Press. New York. 1967.
- Schubert G., Straus J.M. Gravitational stability of water over steam in vapor-dominated geothermal system // J. Geoph. Res. 1980. V. 85. No B11. P. 6505–6512.
- Tsypkin G., Il’ichev A. Gravitational stability of the interface in water over steam geothermal reservoirs // Transp. Porous Media. 2004. V. 55. No 2. P. 183–199.
- Ильичев А.Т., Цыпкин Г.Г. Влияние конвективного переноса энергии на устойчивость слоя воды над слоем пара в геотермальных системах // Докл. РАН. 2011. Т. 437. № 4. С. 480–484.
- Ramesh P.S., Torrance K.E. Stability of boiling in porous media // Int. J. Heat Mass Transfer. 1990. V. 33. No 9. P. 1895–1908.
- McGuiness M.J. Steady solution selection and existence in geothermal heat pipes – I. The convective case // Int. J. Heat Mass Transfer. 1996. V. 39. No 2. P. 259–274.
- Pestov I. Stability of vapour–liquid counterflow in porous media // J. Fluid Mech. 1998. V. 364. P. 273–295.
- Amili P., Yortsos Y.C. Stability of heat pipes in vapor–dominated systems // Int. J. Heat Mass Transfer. 2004. V. 47. No 6–7. P. 1233–1246.
- O’Sullivan M.J. Geothermal reservoir simulation // Int. J. Energy Res., 1985. V. 9. P. 319–332.
- Lide D.R. CRC Handbook of Chemistry and Physics (82nd edn). 2001. CRC.
- Соболева Е.Б. Влияние конечных возмущений плотности на развитие неустойчивости Рэлея–Тейлора в пористой среде // ТМФ. 2022. Т. 211. № 2. С. 333–346.
- Il’ichev A.T., Tsypkin G.G. Stability of the interface in a porous medium in the framework of Darcy’s and Brinkman’s approximations // Transp. Porous Media. 2023. V.148. P. 317–333.
- Malkovsky V.I., Magri F. Thermal convection of temperature-dependent viscous fluids within three-dimensional faulted geothermal systems: Estimation from linear and numerical analyses // Water Res. Research. 2016. V.52. P. 2855–2867.
Дополнительные файлы
