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Convective heat transfer of water flow in intersected rock fractures for enhanced geothermal extraction

Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2022年第1期14卷 108-122页

作者： Yuedu Chen Zhihong Zhao Huan Peng Department of Civil Engineering Tsinghua UniversityBeijing100084China

Numerous intersected rock fractures constitute the fracture network in enhanced geothermal *** complicated convective heat transfer behavior in intersected fractures is critical to the heat recovery in fractured geothermal reservoirs.A series of three-dimensional intersected fracture models is constructed to perform the flow-through heat transfer *** geometry effects of dead-end fractures(DEFs)on the heat transfer are evaluated in terms of intersected angles,apertures,lengths,and the *** results indicate that annular streamlines appear in the rough DEF and cause an ellipse distribution of the cold *** to plate DEFs,the fluid flow in the rough DEF enhances the heat *** the increment of outlet water temperatureΔToutand the ratio of heat production Qrpresent the largest at the intersected angle of 90°while decline with the decrease of the intersected angle between the main flow fracture(MFF)and the *** extension of the length of intersected DEFs is beneficial to heat production while enhancing its aperture is not *** increasing the number of intersected DEFs induces a little increase of heat extraction,and more significant heat production can be obtained through connecting these DEFs with the MFF forming the flow network.

关键词： Heat transfer Fracture intersection Fluid flow Rough fracture geothermal extraction

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