توسعه مدل توزیع دما و شار گرمایی در یک مقطع عمقی چندلایه با درنظرگرفتن مؤلفه‌های تولید گرما و رسانش گرمایی

Authors

Abstract:

بخش قابل‌توجهی از گرمای مشاهده شده در سطح زمین، در مرکز زمین تولید می­شود و بخشی دیگر نیز حاصل واپاشی مواد پرتوزا در پوسته است. این گرما با روش­های هدایت و همرفت، به سطح زمین منتقل می­شود. دانستن شیب حرارتی زمین می­تواند در برآورد میزان بلوغ و دگرگونی مواد آلی هیدروکربن­زا و برآورد سن نسبی هیدروکربن­زایی سنگ منشأ مفید باشد. اهمیت محاسبه توزیع دما و شار گرمایی در زمین آنجا مشخص­تر می­شود که می­توان این اطلاعات را به سایر پارامترهای فیزیکی زمین نظیر چگالی، سرعت امواج لرزه­ای، خواص شیمیایی و ذوب بخشی تبدیل کرد و از آنها برای مدل­سازی دقیق­تر ناهنجاری­ها و لایه‌بندی‌های زیرسطحی استفاده کرد. شناخت اولیه زمین­گرمایی می­تواند در صنعت اکتشاف و تولید نفت و گاز به‌‍‌ویژه در طراحی ترکیب گِل حفاری، سیمان، ابزارهای لاستیکی درون­چاهی، به‌کارگیری ابزارهای نمودارگیری و دستگاه­های الکترونیکی درون­چاهی و طراحی لوله­های حفاری به‌کار‌گرفته‌شود. در این مطالعه، معادله­ای توسعه داده شده است که نحوه توزیع دما و شار گرمایی را برای یک مقطع عمقی با تعداد لایه دلخواه حساب می‌کند. هر لایه، تولید گرما و رسانش گرمایی مختص به خود را دارد. شرایط مرزی برای این محاسبه، انتقال گرما در راستای قائم و صرف‌نظر کردن از انتقال جانبی گرما و معین بودن دمای کف پایین­ترین لایه و سطح بالاترین لایه است که در حالت واقعی (زمین) معمولاً دمای کف سنگ­کره و دمای سطح زمین درنظرگرفته‌می­شود. برای راستی‌آزمایی، این معادله در محیط برنامه­نویسی متلب توسعه داده شده و نحوه توزیع شار گرمایی و دما برای مدل­های مصنوعی محاسبه شده است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی تحلیلی فین با سطح مقطع غیر یکنواخت و رسانش گرمایی وابسته به دما

با توجه به اینکه انتقال حرارت کاربرد زیادی در رشته های مختلف علوم دارد، مانندکاربرد اساسی آن در سینک حرارتی الکتریکی، لازم است به دلیل محدودیت های فضایی و فیزیکی در سیستم های الکتریکی، از سطوح گسترده فرورفته و یا برجسته استفاده شود. هدف اصلی استفاده از این سطوح، افزایش انتقال حرارت از طریق افزایش سطح است. در نتیجه بهترین سطح گسترده (فین) آن است که بیشترین انتقال حرارت یا به عبارتی بیشترین اختلا...

15 صفحه اول

اثر مالچ‌ بر تغییرات رطوبت، دما و شار گرمایی خاک‌‌ در حضور سطح ایستابی کم عمق

یکی از اهداف اصلی بخش کشاورزی در مناطق خشک و نیمه­خشک، بهبود بهره­وری از آب است. مالچ­پاشی یکی از مهمترین اقدامات زراعی در حفظ رطوبت و اصلاح محیط فیزیکی خاک است. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر مالچ (کاه و کلش) بر تغییرات رطوبت و حرارت در دو خاک با بافت­های شنی و لومی با سطح ایستابی ثابت 60 سانتی­متر در مقیاس لایسی­متر بوده است. بدین منظور آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه فاکتور...

full text

حل تشابهی تولید انتروپی جریان روی یک صفحه متخلخل تحت اعمال شار گرمایی متغیر

در این مقاله، آنتروپی تولید شده درجریان لایه مرزی دوبعدی دائمی بر روی یک صفحه تخت متخلخل، در محیطی با شار گرمایی متغیر به روش حل تشابهیمورد مطالعه قرارگرفته است. این تحقیق به جهت مدل‌سازی، خنک­کاری سطوح فلزی با پوشش متخلخل که در صنعت کاربرد فراوان دارد، ارائه شده است. معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی به‌وسیله متغیرهای تشابهی به معادلات دیفرانسیل معمولی غیرخطی تبدیل می‌شوند. برای اعتبارسنجی حل حا...

full text

ارزیابی خواص گرمایی کامپوزیت‌های مقاوم به دمای زیاد در شرایط شار گرمایی مختلف

برای حفاظت از سازه‌­ها در شرایط شوک‌­های گرمایی ناگهانی، استفاده از عایق‌­های گرمایی غیرفعال، به­ ویژه کامپوزیت­‌های فداشونده زغال‌گذار نسبت به سایر روش‌­های حفاظت گرمایی مؤثرتر و به­ صرفه‌تر است. افزون بر مدون­ نبودن دانش طراحی عایق گرمایی با ضخامت بهینه در شرایط واقعی، مهم‌­ترین محدودیت‌­های گزارش شده درباره این عایق­‌های فداشونده سرعت به نسبت زیاد خوردگی ناشی از جریان گاز داغ و کم­بودن مقاوم...

full text

طراحی و ساخت یک دستگاه دو میله برای اندازه گیری ضریب رسانش گرمایی سنگها

ضریب رسانش گرمایی یک عامل بسیار متغیر وابسته به خواص و ساختار سنگها و بسیار مهم برای اندازه گیری شار گرمای زمین محسوب می شود. در این مقاله با معرفی یک دستگاه دو میله که بر اساس شار گرمایی معلوم در یک نمونه سنگ به صورت مانا کار می کند‘ ضریب رسانش گرمایی چند نمونه سنگ از مکانهای مختلف ایران اندازه گیری شده و با مقادیر گزارش شده توسط افراد دیگر مقایسه و بحث می شود. دستگاه مذکور که توسط امکانات مو...

full text

مطالعۀ رسانش گرمایی نانوسیم های کوانتومی Si و GaAs

در این مقاله رسانندگی گرمایی در یک دستگاه یک‌بُعدی، شامل نانوسیم‌های نیم‌رسانا با جنس سیلیکن و گالیوم آرسنیک محاسبه و رسم شده است. روش به‌کاررفته حل معادلۀ بولتزمن برای پراکندگی فونونی است. در مواردی که پراکندگی خالص فصل مشترک باشد، رسانندگی هم در نانوسیم سیلیکنی و گالیوم آرسنیکی مقدار بیشتری را نشان می‌دهد. رسانندگی با افزایش قطر نانوسیم افزایش می‌یابد. دو مدل متفاوت برای رسانندگی در این پژوهش ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 12  issue 3

pages  145- 154

publication date 2018-11-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023