(8722) 62-93-57 Институт проблем Геотермии

Основные достижения

Разработаны технологические системы эффективного освоения энергии низко-, средне- и высокопотенциальных геотермальных вод и методы их гидродинамических, термодинамических и оптимизационных расчетов; расчетов их отдельных узлов.

Создана теория геотермальных циркуляционных систем (ГЦС) – главной части ГеоЭС, систем теплоснабжения и горячего водоснабжения в невулканиченских зонах, охватывающая наиболее существенные параметры реальных систем.

Установлена высокая эффективность технологических систем для бинарных ГеоЭС на основе сверхкритических термодинамических циклов. Показано что, наиболее эффективным является приближенный к «треугольному» сверхкритический цикл, при котором мощность энергоустановки возрастает до 30% по сравнению с докритическим циклом.

На основе методов неравновесной термодинамики построена теория тепломассопереноса в пористых средах, позволяющая исследовать перекрестные эффекты (термофильтрация – механокалорический эффект) в термодинамической критической области.

Предложен ряд новых подходов к исследованию одночастичного приближения в статистической механике, позволяющих строить уравнения состояния с минимальным количеством эмпирических констант.

Развита концепция фрактала в геотермии; на основе интегро-дифференциальных уравнений дробного порядка построена теория фильтрации в пористых средах с фрактальной структурой.

Решен ряд новых задач конвекции жидкости в пористых средах; определены критические значения числа Рэлея, устанавливающие границы неустойчивости конвективных течений жидкости.

С целью создания базы данных теплофизических свойств естественных вводно-солевых и вводно-органических систем и горных пород при высоких термодинамических параметрах получены новые прецизионные данные по термодинамическим свойствам толуола в околокритическом и сверхкритическом состояниях, выведены эмпирические формулы, устанавливающие связь между плотностью воды для интервала температур 348-473 К и давлений до 500 МПа, экспериментально измерена теплопроводность флюидонасыщенной слюдокерамики в области температур 273-423 К и давлений до 400 МПа.

Разработана теория, на основании которой дано объяснение ряду экспериментально наблюдаемых эффектов самодиффузии в кристаллах: «компенсационным» закономерностям, наблюдаемым при высоких температурах, «вневакансионной» самодиффузии, обнаруживаемой при низких температурах в квантовых кристаллах, равенству коэффициентов самодиффузии для изоструктурных металлов при их температурах плавления.

Методами неравновесной релятивистской термомеханики построена теория эволюции планет и установлена природа образования температурного поля Земли; ранние результаты о недоминирующей роли радиогенной составляющей в тепловом поле Земли получили свое фундаментальное подтверждение.

Исследованы особенности структуры геотермического поля Северокавказского региона. Выдвинута концепция о формировании в основании осадочной толщи зон альпийского тектогенеза и молодых платформ Восточного Предкавказья глубинной гидрогеотермосферы, на узлах глубинных разломов и очагах мелкофокусных землетрясений – естественных геологических «котлов», перспективных для строительства ГеоЭС.

Изучены особенности диффузии радиогенного аргона в минералах и геоэлектрические свойства каркасных силикатов.

На основе результатов исследований свойств термальных вод созданы физико-химические основы технологий очистки и комплексной переработки пластовых вод.