中深层地热井同轴换热器系统热性能优化研究
应用物理
2025-09-18 v1
摘要
中深层地热能是一种关键的可再生能源，但现有的同轴井下换热器（DHE）系统存在效率低和温度衰减的问题。本研究利用两口地热井（A井：3200米，130.5C；B井：2500米，103.3C）的现场数据，评估了循环流量、入口温度和运行模式对DHE性能的影响。结果表明，在最佳条件（LC3：50 m/h，30C）下，A井的取热率从35%提高到42%，其出口温度从15C上升到20C。相比之下，B井的取热率从15%下降到5%。连续运行一周后，A井的出口温度从55.7C降至16.5C，B井的出口温度从68C降至17C。采用间歇模式（每天运行16小时，停机8小时）可将温度衰减率降低约10%。基于这些发现，我们提出了优化策略：将流量控制在35m/h，保持入口温度为6--10C，并实施间歇调度。这项工作为DHE系统的高效设计和可持续运行提供了指导。
引用
@article{arxiv.2509.14141,
title = {A Study on Optimizing the Thermal Performance of Coaxial Heat Exchanger Systems in Medium-Deep Geothermal Wells},
author = {Haonan Chen and Xin Tong and Linchao Yang and Yangxue Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14141},
year = {2025}
}