岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2): 373-382.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0815CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0815
黄浚鸣1,赵向阳1,马洪岭2,王磊1,张佳敏1
WONG Tsun-ming1, ZHAO Xiang-yang1, MA Hong-ling2, WANG Lei1, ZHANG Jia-min1
摘要: 层状夹层盐岩腔体含有大量不溶沉渣,而当前缺乏系统利用沉渣储热能力的分析。因此,为探索耦合盐穴压缩空气储能与沉渣储热的可行性,基于Comsol Multiphysics平台构建了考虑沉渣多孔介质特性的热-流-固数值模型。首先,研究了不同沉渣含量下腔体在常规压缩空气储能工况下的热力响应,发现沉渣比热容降低了热空气对腔壁的热冲击;沉渣层垂直厚度超过30 m时可降低围岩温度波动,采气阶段温度波动小于0.5 ℃,注气阶段温度波动小于1 ℃。然后,构建了具有连通道的水平双腔模型,研究了储热工况下的温度场变化。储热模拟显示在运行过程中流出界面温度波动为[45 ℃, 55 ℃],相比注入界面温度波动[30 ℃, 60 ℃]降低了66%;并且在3个注采周期后,研究发现沉渣温度在[49 ℃, 53 ℃]区间内周期变化,验证了将沉渣作为压缩空气储能系统地下储热模块的可行性。结果表明,沉渣热容量有助于洞壁稳定性,为在富含沉渣盐穴中开发压缩空气-储热综合利用系统提供参考。
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