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Solución de Estado Estable Mejorada del Modelo de Fuente Lineal Móvil Infinita para el Diseño Térmico de Intercambiadores de Calor de Pozo Revestido con Advección de Agua Subterránea

Autores: Van de Ven, Adinda; Koenigsdorff, Roland; Bayer, Peter

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Solución de Estado Estable Mejorada del Modelo de Fuente Lineal Móvil Infinita para el Diseño Térmico de Intercambiadores de Calor de Pozo Revestido con Advección de Agua Subterránea


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Estudio
Modelo de fuente de línea móvil analítica infinita
Intercambiadores de calor de pozo perforado en vertical con lechada
Advección de aguas subterráneas
Modelo numérico
Cambio de temperatura

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El objetivo de este estudio es evaluar la idoneidad del modelo analítico de fuente de línea móvil infinita (MLS) para determinar la temperatura de intercambiadores de calor de sondeo verticales encolados (BHE) en condiciones de estado estacionario cuando está presente la advección horizontal de aguas subterráneas. Por lo tanto, se utiliza un modelo numérico de un sondeo encolado como una realidad virtual para un análisis más detallado. Como resultado del primer análisis, se ha descubierto que los métodos analíticos establecidos para determinar la resistencia térmica del sondeo como un valor medio sobre el radio del sondeo también se pueden aplicar a los BHE con advección de aguas subterráneas. Además, se ha encontrado que la desviación entre un MLS finito y el MLS infinito es de menos del 5% para BHE de una profundidad de 30 m o más, y números de Péclet mayores a 0.05. Finalmente, se aborda la precisión del cambio de temperatura calculado con el modelo MLS infinito en el radio de la pared del sondeo en comparación con el cambio de temperatura en un sondeo encolado simulado numéricamente. Se revela una discrepancia de las funciones g que resulta en un dimensionamiento deficiente de los BHE por parte del modelo MLS infinito, lo cual se atribuye al material de encolado impermeable del modelo numérico. Se ha desarrollado y aplicado una función de corrección al modelo MLS infinito para condiciones de estado estacionario para superar esta discrepancia y evitar un dimensionamiento deficiente de los BHE.

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