MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER

• Date: 2023
• Main Authors: Morozov, Yu., Zhokhin, А.
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2023
• Subjects: gas storage; hydrogen; aquifer; mathematical model; finite difference method.
• Online Access: https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/435
• Journal Title: Vidnovluvana energetika

Пропонується математична модель підземного сховища водню у водоносному пласті, яка описує гідродинамічну взаємодію між воднем, що нагнітається через свердловину, і водою в пористих водоносних земних пластах, що витісняється з пласта тиском газу водню. Модель являє собою систему диференціальних рівнянь в частинних похідних для функцій від координат і часу потенціалу тиску й межі газо-водного контакту. Розглянуту модель пропонується використовувати в чисельних розрахунках за допомогою різницевих схем у часових і просторових координатах нестаціонарних методів наближення диференціальних рівнянь. Наведено актуальність використання і вивчення газових сховищ та їх математичне моделювання. Побудовано математичну модель сховища водню у водоносному пласті, яка описує витіснення рідкої води газом водню в пористому пласті в його периферійну горизонтальну область. Модель являє собою систему еволюційних диференціальних рівнянь в частинних похідних для тиску водню й руху границі між водою і водневим газом. У моделі приймається циліндрична симетрія. Для аналізу часово-просторових процесів на основі представленої моделі пропонується використовувати скінченно-різницеві чисельні методи, які дають змогу наближено дослідити й проаналізувати процеси нагнітання і викачку водню у водоносних пластах. Оскільки ці процеси відбуваються на глибині під землею і є досить складними для спостережень, використання математичної моделі допомагає прогнозувати з деякою точністю ці процеси як якісно, так і кількісно.