ラボプレスは、正確な入力データを生成するために必要な標準化された物理 specimen を作成することにより、シミュレーション開発において基本的な役割を果たします。具体的には、地質材料や粉末をペレットに圧縮して機械的および熱的試験を行い、複雑な数値モデルの数学的ベースラインとなる密度と多孔性の正確な測定値を提供します。
ラボプレスは、物理的現実とデジタル抽象化の間の架け橋として機能します。これは、有効な離散亀裂ネットワーク（DFN）モデルを構築するために必要な、特に材料の密度と多孔性という不可欠な「真実のデータ」を提供し、後続のマルチフィジックスシミュレーションが現実世界の挙動を正確に反映することを保証します。
物理 specimen からデジタルモデルへ
標準化された specimen の作成
地質システムを正確にシミュレーションするには、まず信頼性の高い物理 specimen が必要です。ラボプレスは、標準化された地質 specimen または圧縮された粉末ペレットを準備するために使用されます。一貫した圧力を加えることで、プレスは各 specimen が有効な試験に必要な特定の寸法および構造要件を満たしていることを保証します。
不可欠な物理データの導出
準備された specimen は、厳格な機械的および熱的試験を受けます。主な目的は、特定の物理パラメータ、特に材料の密度と多孔性を抽出することです。これら 2 つの変数は、材料が熱をどのように蓄え、流体がそれを通過することを可能にするかを定義するため、非常に重要です。
マルチフィジックスエンジンへの供給
離散亀裂ネットワーク（DFN）の構築
プレスされた specimen から導出されたデータは、デジタル環境の生の構築材料として機能します。エンジニアは、これらの密度と多孔性の値を使用して、正確な3次元離散亀裂ネットワーク（DFN）モデルを構築します。DFN の忠実度は、プレスされた specimen から測定された物理パラメータの精度に完全に依存します。
流れと熱の解決
DFN が確立されると、モデルはマルチフィジックスシミュレーションソフトウェアにインポートされます。ここでは、システムは流体流れと熱伝導に関する複雑な方程式を解きます。このチェーンの最終的な出力（プレスからシミュレーションまで）は、最大のエネルギー回収のためのシステム構成の最適化です。
入力品質の重要性
「ゴミを入れればゴミが出てくる」リスク
シミュレーションは、それを供給するデータと同じくらいしか良くならないことを認識することが不可欠です。ラボプレスが真に代表的または均質な specimen を作成できなかった場合、結果として得られる密度と多孔性の値は歪みます。これは、欠陥のある DFN モデルにつながります。
シミュレーションの精度対現実
数値モデルは、エラーなしに不正確なデータを処理し、もっともらしく見えるが物理的には不可能な結果を生成します。したがって、ラボプレスの精度は、最終的なシミュレーションの予測信頼性に直接相関します。岩石マトリックスの物理的特性評価が不正確であれば、デジタルで FTES システムを最適化することはできません。
シミュレーションの成功を保証する
モデルの忠実度が主な焦点である場合：
- DFN が真の材料の不均質性を反映していることを保証するために、 specimen の準備の一貫性を優先してください。
システム最適化が主な焦点である場合：
- プレスから導出された密度と多孔性の入力が、ターゲットサイトの特定の地質条件と一致していることを確認して、エネルギー回収予測を最大化してください。
ラボプレスは、数値シミュレーションが理論的な不正確さに漂流するのを防ぐ経験的アンカーを提供します。
概要表：
| プロセスの段階 | ラボプレスの役割 | シミュレーションのための主要な出力 |
|---|---|---|
| specimen 準備 | 地質粉末/材料をペレットに圧縮する | 標準化された均質な物理 specimen |
| データ抽出 | 機械的および熱的試験を可能にする | 正確な材料密度と多孔性の測定値 |
| モデル構築 | 経験的な「真実のデータ」を提供する | 正確な離散亀裂ネットワーク（DFN）モデル |
| シミュレーション解決 | 高品質の入力データを保証する | 信頼性の高い流体流れと熱伝導予測 |
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参考文献
- Nima Gholizadeh Doonechaly, Domenico Giardini. Thermal Energy Storage and Recovery in Fractured Granite Reservoirs: Numerical Modeling and Efficiency Analysis. DOI: 10.3390/geosciences14120357
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .
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