2210 Optimization of geothermal exchange piping system in natural environments

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  • 2210 自然環境下での熱導管採熱システムの最適化(応答曲面・メトロポリス)

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熱導管としてポリエチレンチューブを利用して地熱を輸送する方式の最適化を有限要素法によって実施した。自然環境で利用される熱導管は管直径に比して長さが非常に長いことから、熱導管の温度、流速、圧力は1次元熱流体方程式で解析した。熱採取は池から行うこととし、池の温度分布を3次元の熱方程式で求めた。いずれも有限要常法で数値解を求めた。熱導管の熱採取に対する池の温度分布の影響を取り入れるために、池の3次元温度分布をグリッド状に採取し、そのデータから熱導管周囲の温度を補間する方法を利用することで計算時間および必要メモリを大幅に短縮した。その準備のもとに最適化を行い、池中の熱導管の最適位置を決定した。

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