Введение
ГЛАВА 1. Состояние и проблемы геотермальной энергетики в регионах северного Кавказа 6
1.1. Перспективы вовлечения ресурсов низкопотенциальных термальных вод в топливно-энергетический баланс Юга России 6
1.2. Применение скважинных теплообменников для подогрева приповерхностных термальных вод 16
1.3. Использование скважинных теплообменников в системах отопления и горячего водоснабжения совместно с теплонасосными установками и задачи исследования 23
ГЛАВА 2. Технологические схемы съема тепла термальных вод 35
2.1. Сравнение расчетных и конструктивных характеристик различных типов теплообменных аппаратов 35
2.2. Расчет прямоточного внутрискважинного теплообменника 38
2.3. Расчет противоточного внутрискважинного теплообменника для нагрева пресной воды 44
2.4. Расчет прямоточного внутрискважинного теплообменника для нагрева пресной воды 48
ГЛАВА 3. Повышение эффективности процесса теплообмена продольным оребрением теплопередающеи поверхности 52
3.1. Теплопередача через ребристую стенку. Вывод уравнения теплопроводности для ребра постоянной толщины в установившемся режиме 54
3.1.1. Осреднение температуры ребра по поперечному сечению 58
3.1.2. Понятие температурного пристеночного слоя 60
3.2. Схема сосредоточенной емкости 62
3.3. Расчет гидравлических сопротивлений оребренных поверхностей 67
ГЛАВА 4. Решение задач теплопередачи от внутреннего потока к внешнему потоку с учетом толщин трубы и ребра 78
4.1. Ребро неограниченной высоты 78
4.2. Ребро конечной высоты 82
4.3. Контактная задача 86
4.3.1. Часть 1 -решение для ребра 87
4.3.2. Часть 2 — решение для куска трубы 90
4.4. Решение контактной задачи установившегося распределения температур с учетом числа ребер и толщины теплопередающей трубы 96
4.4.1. Часть 3 - решение для куска трубы между ребрами 97
ГЛАВА 5. Конечно-разностные методы решения 105
5.1. Основные понятия метода конечных разностей, описание сеточной области и разностной задачи 105
5.2. Конечно-разностная схема для прямоугольного ребра. Применение метода матричной прогонки 106
5.3. Применение метода поперечно-продольной прогонки для элемента симметрии 117
5.4. Разностная задача для определения эффективности оребрения внутренней поверхности для теплопередачи через неподвижную кольцевую среду 122
Заключение 132
Список литературы 134
