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I. Simulation der Tiefenerdwärmesonde Weggis TH1 mit FRACTure
5DQGEHGLQJXQJHQ
Die Randbedingungen des Modells wurden im Programm WinFra definiert. Diese können
als 1D-Elemente und 2D-Elemente eingetragen werden.
Für dieses Modell wurden 5 verschiedene Randbedingungen festgestellt: 3 thermische und 2
hydraulische. Die thermischen Randbedingungen steuern die Oberflächentemperatur, die
Eintrittstemperatur des Fluids in die Sonde und den basalen Wärmefluss, die hydraulischen
Randbedingungen hingegen den Wasserdurchfluss in die Sonde und das hydraulische
Potential beim Sondenaustritt.
Die Randbedingungen für die FRACTure-Berechnungen wurden in WinFra als Neumann-
und Dirichlet-Randbedingungen definiert (s. Tab.8.1.)
Tab.8.1. Beschreibung der eingegebenen Randbedingungen in WinFra.
5DQGEHGLQJXQJ Definition in WinFra
Druckpotential bei Koordinatenursprung Hydraulik/Dirichlet
Durchfluss des Fluids bei Sondenanfang Hydraulik/Neumann
Eintrittstemperatur des Sondenfluids Transport/Dirichlet
Oberflächentemperatur (Boden) Transport/Dirichlet
Wärmefluss an der Basis Transport/Neumann
Die in der Tabelle 8.2. und 8.3. stehenden Randbedingungen wurden aus den vorliegenden
Daten erstellt. Diese Randbedingungen werden im Laufe dieser Arbeit nach der
Überprüfung der Formationstemperatur im Modell und für die transienten Berechnungen
möglicherweise noch geändert.
Tab.8.2. Randbedingungen für die Thermik.
5DQGEHGLQJXQJHQ 7KHUPLN
Oberflächentemperatur 2 : 9.2 °C
Eintrittstemperatur 3 (Tin): 37.06 °C
Basaler Wärmefluss 4 : 0.09 W/m 2
Tab.8.3. Randbedingungen für die Hydraulik.
5DQGEHGLQJXQJHQ +\GUDXOLN
Durchfluss 5 : 9.136⋅10 -2 m/s
Hydraulisches Potential bei Koordinatenursprung (0,0): 0 m
Man muss aber bemerken, dass diese Werte (vor allem die konstante Eintrittstemperatur und
der Wasserdurchfluss) nur bei der stationären Simulation einen Sinn haben.
2
Aus ATLAS DER SCHWEIZ 1965.
3
Der angegebene Wert für die Eintrittstemperatur ist ein Mittelwert der Eintrittstemperaturen in die Sonde,
während diese aktiv ist, von Monat Oktober 94 bis September 98.
4
Aus GEOTHERMISCHE KARTE DER SCHWEIZ 1994.
5
Der Wert für den Durchfluss ist ein punktueller Wert, er entspricht einem charakteristischen Niveau der
Pumpe (0.87m 3 /10min).
MODELLSIMULATIONEN VON TIEFENERDWÄRMESONDEN-ANLAGEN AN DEN FALLBEISPIELEN WEGGIS UND
MEDYAGUINO
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