摘要：能源地下连续墙是一类新型的能源地下结构,兼顾结构承载和热量交换的双重功能,地下渗流对能源结构的换热性能影响显著,有必要开展深入研究。以上海自然博物馆的能源地下连续墙为工程背景,利用COMSOL多物理场耦合软件构建数值模型,分析了换热管入口温度、地下水渗流方向、渗流速度、换热运行模式和运行周期对地连墙结构换热量的影响规律。结果表明,地下渗流的流速和方向都对能源结构换热有显著的影响,地下渗流能有效地缓解地下结构换热引起的热量积累,保障能源结构的换热效率。因此,能源地下结构适合在有较好渗流条件的地质环境中应用。地源热泵间歇运行可以有助于土体中的热量恢复,在长期运行工况下,能源结构在夏季的换热量要高于冬季。研究成果对完善能源地下连续墙的设计理论具有一定的参考意义,有助于推动浅层地热能的开发利用。

摘要：为解决高温高压下水力压裂实验的封孔难题,采用理论分析、数值模拟和物理实验的方法,设计了基于楔形金属对扣结构的水力压裂实验新型密封件,模拟分析了注水作用下的封隔效果,最后采用该密封技术成功开展了大尺寸岩样在高温高压下的水力压裂实验.结果表明:高温、高压和高注水压力均是该密封构件强化密封的有利条件;增加注水压力可实现密封件越压越紧;采用该密封技术成功实现了大尺寸花岗岩试样高温三轴应力下的水力压裂,验证了新型封隔技术的密封效果,同时掌握了高温高压下岩石水力压裂的多次开裂特征.

摘要：【目的】防止油页岩注热开采过程中污染物污染临近的含水层,有助于开发区防渗帷幕的设计及优化。【方法】利用数值软件分析了油页岩注热生产期内污染物沿各方向的迁移规律。【结果】油页岩生产期内,污染物污染范围随注热时间逐渐扩大,污染物沿水平方向扩散更为明显;污染物水平方向上浓度峰值出现在距生产井6 m范围内,竖直方向上浓度峰值出现在油页岩矿层与顶底板交界处。【结论】污染物生产期间扩散运移规律为防渗帷幕的设计提供了参考。