Tytuł pozycji:
Badanie wpływu warunków brzegowych w symulacji procesu podziemnego magazynowania energii termicznej
W pracy przedstawiono badania wpływu rodzaju i miejsca przyjętych warunków brzegowych w symulacji procesu wymiany ciepła w podziemnym magazynie energii termicznej. Podziemny magazyn energii stanową górotwór o określonej pojemności cieplnej oraz otworowe wymienniki ciepła łączące magazyn z odbiorcą. Obiektem badań jest magazyn energii termicznej składający się z dziewięciu otworowych wymienników ciepła o konstrukcji pojedynczej U-rurki. Celem pracy jest zbadanie wpływ miejsca i rodzaju przyjętego warunku brzegowego w numerycznej symulacji procesu podziemnego magazynowania energii. Analizie poddano modele numeryczne z przyjętym na powierzchni bocznej obszaru obliczeniowego warunkiem brzegowym Dirichleta, Neumanna oraz Robina. O miejscu przyjęcia wymienionych warunków brzegowych decyduje promień i głębokość rozpatrywanego obszaru obliczeniowego. Do realizacji celu pracy zastosowano technikę planowania eksperymentu oraz metodologię powierzchni odpowiedzi. Obliczenia numeryczne przeprowadzono z wykorzystaniem pakietu ANSYS stosując oryginalny element skończony o wielu stopniach swobody (MDF).
The paper presents research on the influence of the assumed boundary conditions in the simulation of the heat transport process in the borehole thermal energy storage. The borehole thermal energy storage consisted of two basic elements: a geological medium guaranteeing thermal capacity of the storage, and a single U-tube borehole heat exchanger, which links energy storage with the consumer. The object of the research is the borehole thermal energy storage consist of nine U-tube borehole heat exchanger. The aim of the work is to examine the influence of the place and type of the boundary condition assumed in the numerical simulation of the borehole thermal energy storage. Models were analysed with the Dirichlet, Neumanna and Robin boundary condition assumed on the lateral surface of the computational domain. The radius and depth of the considered calculation domain determine the place of application of the above-mentioned boundary conditions. The design of experiment and the response surface methodology were used to achieve the objectives of this work. Numerical calculations were carried out using the ANSYS package with a new original finite element with multi degrees of freedom (MDF).
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).
