MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER
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 рівня...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/435 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-435 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
veorgua-article-4352025-02-27T19:01:28Z МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СХОВИЩА ВОДНЮ У ВОДОНОСНОМУ ПЛАСТІ MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER Morozov, Yu. Zhokhin, А. gas storage, hydrogen, aquifer, mathematical model, finite difference method. газове сховище, водень, водоносний масив, математична модель, скінченно-різницевий метод. 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. A mathematical model of the underground storage of hydrogen in an aquifer is proposed, which describes the hydrodynamic interaction between hydrogen, which is injected through a well, and water in porous aquifers, which is displaced from the formation by the pressure of hydrogen gas. The model is a system of differential equations in partial derivatives for functions of the coordinates and time of the pressure potential and the gas-water contact boundary. The considered model is proposed to be used in numerical calculations using difference schemes in time and space coordinates of non-stationary methods of approximation of differential equations. The relevance of the use and study of gas storages and their mathematical modeling is given. A mathematical model of hydrogen storage in the aquifer was built, which describes the displacement of liquid water by hydrogen gas in the porous layer into its peripheral horizontal region. The model is a system of evolutionary partial differential equations for hydrogen pressure and movement of the boundary between water and hydrogen gas. Cylindrical symmetry is assumed in the model. For the analysis of time-space processes in the sto-rage of hydrogen based on the presented model, it is proposed to use finite-difference numerical methods that allow to closely investigate and analyze the processes of hydrogen injection and pumping in aquifers. Since these processes occur deep underground and are quite difficult to observe, the use of a mathematical model helps predict these processes with some accuracy, both qualitatively and quantitatively. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2023-12-30 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/435 10.36296/1819-8058.2023.4(75).85-92 Возобновляемая энергетика; № 4(75) (2023): Scientific and applied Journal renewable energy ; 85-92 Відновлювана енергетика; № 4(75) (2023): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 85-92 Vidnovluvana energetika ; No. 4(75) (2023): Scientific and applied Journal renewable energy ; 85-92 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2023.4(75) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/435/343 Copyright (c) 2024 Vidnovluvana energetika |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-02-27T19:01:28Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
gas storage hydrogen aquifer mathematical model finite difference method. |
| spellingShingle |
gas storage hydrogen aquifer mathematical model finite difference method. Morozov, Yu. Zhokhin, А. MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER |
| topic_facet |
gas storage hydrogen aquifer mathematical model finite difference method. газове сховище водень водоносний масив математична модель скінченно-різницевий метод. |
| format |
Article |
| author |
Morozov, Yu. Zhokhin, А. |
| author_facet |
Morozov, Yu. Zhokhin, А. |
| author_sort |
Morozov, Yu. |
| title |
MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER |
| title_short |
MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER |
| title_full |
MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER |
| title_fullStr |
MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER |
| title_full_unstemmed |
MATHEMATICAL MODEL OF HYDROGEN STORAGE IN AQUIFER |
| title_sort |
mathematical model of hydrogen storage in aquifer |
| title_alt |
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СХОВИЩА ВОДНЮ У ВОДОНОСНОМУ ПЛАСТІ |
| description |
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. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/435 |
| work_keys_str_mv |
AT morozovyu matematičnamodelʹshoviŝavodnûuvodonosnomuplastí AT zhokhina matematičnamodelʹshoviŝavodnûuvodonosnomuplastí AT morozovyu mathematicalmodelofhydrogenstorageinaquifer AT zhokhina mathematicalmodelofhydrogenstorageinaquifer |
| first_indexed |
2025-07-17T11:39:18Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:39:18Z |
| _version_ |
1850411540858011648 |