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非整数階徴分を利用した地殻き裂システムにおける複雑流動挙動のモデル化と工学的展開

使用非整数层次结构对地壳裂缝系统中复杂流动行为进行建模和工程开发

基本信息

批准号：
07J05956
负责人：
千葉隆一
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J05956/
关键词：
非整数階微分数値シミュレーション移動現象論

项目摘要

本年度は地熱エネルギーならびに物質循環システムの構築において中核となる地殻内複雑流体移動の解明を目的として以下の項目に取り組んだ.・非整数階微分を利用した物質輸送モデルの数値計算とパラメータの決定手法構築非整数階微分を含んだ偏微分方程式による物質輸送モデルは,従来の数学モデルにと比較してより少ない変数で地殻内物質輸送を適切に記述できることが報告されている.詳細な地質情報や物性値の取得なしに物質輸送を再現可能なため,トレーサー試験と連動させることで地熱地域における大域的な流体移動の把握手段として期待されている.本年度は,これまでに開発した一次元移流拡散モデルと微分係数等パラメータ決定法の改良に取り組んだ.一次元移流拡散モデルについては,移流項の離散化方法を見直すことで計算に要する時間を短縮させた.またパラメータ決定プログラムのコードを再構成し,投入する計算条件の設定を容易なものとした.・方程式に含まれるパラメータに対する物理的な意味づけ物質輸送数学モデルに含まれているパラメータを物理的に説明するために,き裂型貯留層モデルを用いた数値計算を行った.計算結果から,一部の微分係数の値にき裂の分布度合いが関与している可能性が示唆されている.また,本年度は国内及び国外で計三回の学会発表を行った.そのうち2008年10月に米国ネバダ州で開催されたGeothermal Resources Council 2008 Annual MeetingにおいてGRC Best Student Paper Awardを受賞している.

This year, the following items were selected for the purpose of understanding the movement of complex fluids in the earth's crust: A method for calculating the numerical value of the material transport in the crust by using the non-integer order differential equation is proposed. Detailed geological information and physical properties are obtained. Material transport is reproduced. It is expected that the fluid movement in large areas of geothermal regions will be controlled. This year, we developed a new method for determining the differential coefficient of one-dimensional flow dispersion. The discretization method of the one-dimensional flow term is presented in this paper. It is easy to set up the calculation conditions for the input when deciding the configuration of the input table. The equation contains the physical meaning of the material transport mathematics, the physical description of the material transport mathematics, the crack type storage layer and the numerical calculation of the material transport mathematics. The calculation results show that the value of a partial differential coefficient is related to the probability of distribution. This year, the Chinese Academy of Sciences has launched three rounds of research and development projects at home and abroad. The GRC Best Student Paper Award was awarded at the Geothermal Resources Council 2008 Annual Meeting in October 2008.