Estudio numérico del campo de temperaturas y flujo en pozos en las cercanías de focos térmicos

En este Trabajo se abordará el estudio numérico del campo de temperaturas y flujo en pozos en las cercanías de focos geotérmicos. Estudiamos los principales procesos convectivos que se producen en el seno de un medio poroso y permeable cuando el fluido que se encuentra en el mismo es sometido a un gradiente de temperaturas entre la parte superior e inferior del medio. Sin duda, la presencia del recurso geotérmico y la magnitud del depósito es la primera motivación de desarrollo de las tecnologías y de los métodos de aprovechamiento de energía geotérmica. En este caso, el estado del arte resulta diferentemente caracterizado. A escala mundial, si hablamos de geotermia de alta entalpía, los principales países de referencia en el sector geotérmico son USA (por una capacidad eléctrica producida de 3300 MW sobre 12000 MW), países Europeos como Islandia, Italia, y como Turquía y Filipinas, Alemania y Francia para sistemas de medio alta entalpía, y países anglosajones como Noruega y Suecia para sistemas de baja entalpía [11] y [12]. Los objetivos específicos del presente Trabajo de Fin de Máster son estudiar numéricamente, con ayuda de un software específicamente desarrollado para el estudio de problemas relacionados con los procesos de transmisión de calor y masa en medios porosos, el tema de energía geotérmica propuesto. En particular, se abordarán las siguientes cuestiones, que se han relacionado con las distintas actividades reflejadas más adelante en la planificación y el diagrama Gantt: 1. Revisión bibliográfica en bases de datos especializadas y estado del arte en el campo del cálculo numérico en Geotermia. (Actividades 1 y 2) 2. Descripción de los fundamentos teóricos que rigen los procesos de flujo de fluidos con transporte de calor asociado. (Actividad 3) 3. Estudio y diseño mediante FAHET de los modelos en red correspondientes al problema que se va a abordar. (Actividades 4) 4. Realización de experimentos con el programa FAHET, así como con el resto de programas en los que se apoya, para hallar la solución numérica del modelo en red empleado para el cálculo y presentación de los resultados obtenidos. Con las simulaciones se encontrarán las respuestas del pozo y del dominio al variar de las características geométricas y físico-químicas del depósito geotérmico. (Actividades 5 y 6) 5. Discusión de los resultados obtenidos y presentación de conclusiones. (Actividad 7)

Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial

Universidad Politécnica de Cartagena