Numerical simulation of the effects of the fault dip angle and permeability contrast on heat transfer and Fluid flow in Geothermal sites

Abstract

Jeotermal sahalarda fayların/kırıkların varlığı, jeotermal akışkanın ve sıcaklığın dağılımını önemli ölçüde etkilemektedir. Özellikle yoğun faylanmanın olduğu sahalarda bu etki daha fazla ön plana çıkmaktadır. Daha önceki çalışmalar, fayların varlığının ve fay ile ortam arasındaki permeabilite farkının, akışkan hareketi üzerine olan etkilerini tartışmıştır. Bu etkinin anlaşılabilmesi için seçilebilecek yöntemlerin başında, pek çok fiziksel ve hidrolik parametreyi kapsayan sayısal modelleme çalışmaları gelmektedir. Bu çalışmada, fayların eğimlerinin ve fay-civar kayaçlar arası permeabilite kontrastının neden olduğu sıcaklık dağılımı ve yeraltısuyu akış dağılımı farklı test modeller oluşturularak incelenmiştir. Sayısal modelleme için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) programı olan ve sonlu hacimler prensibi ile çalışan ANSYS Fluent yazılımı kullanılmıştır. Test modellerinin sonuçları, fay açısı değişiminin, sıcaklık dağılımını ve hız vektörlerinin yönünü bir miktar etkilese de, esas belirleyici faktörün permeabilite kontrastı olduğunu göstermektedir. Bu çalışma, yoğun faylanmanın olduğu jeotermal sahalarda, akışkanın olası yollarını kestirebilmek için bir ön çalışma olarak uygulanabilir ve geliştirilebilir.