【技术实现步骤摘要】
三维地温场动态数值模拟方法、设备及介质
[0001]本专利技术涉及地温场数值模拟
，尤其涉及一种三维地温场动态数值模拟方法、设备及介质。
技术介绍
[0002]地热是一种储量丰富、分布广泛、绿色清洁的可再生能源，在社会的可持续发展中发挥着重要作用。研究一种精细、高效的三维地温场数值模拟方法对掌握地球内部温度分布、评估地热资源量以及开发地热能有重要意义。
[0003]目前针对三维地温场的数值模拟方法多为稳态的数值模拟，如中国专利申请CN202111423020.6公开了一种基于热导率各向异性介质的三维地温场数值模拟方法，以及中国专利申请CN202111423009.X公开了一种三维稳态热传导地温场的正演方法、装置、设备及介质，均是针对稳态的数值模拟方法。但是，地温场实际上是动态变化的，即瞬态的，对地温场进行动态模拟对地热研究具有重要的实际意义。目前虽然也有针对与瞬态地温场的研究，但是技术中，大规模复杂地质条件下三维地温场数值动态模拟普遍存在计算量大、存储要求高这一问题，成本较高。针对这一问题，本专利技术提出一种精...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维地温场动态数值模拟方法，其特征在于，包括：S1：选取包含异常体的目标区域，构建目标模型；S2：对目标模型进行空间离散化和时间离散化，得到一系列采样节点和一系列时间节点；S3：给定各个采样节点上的热物理参数值，包括无异常体采样节点处的背景热物理参数值和异常体采样节点处的异常背景热物理参数值；S4：加载初始条件和边界条件，基于背景场控制方程和背景热物理参数值得到空间域背景场温度，并将其作为初始空间域总场温度；S5：对异常场控制方程进行水平方向二维傅里叶变换，得到空间
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波数域异常场控制方程；S6：根据当前轮次空间域总场温度、异常背景热物理参数值，结合空间
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波数域异常场控制方程计算得到空间
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波数域异常场温度；S7：对空间
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波数域异常场温度进行二维傅里叶反变换，得到空间域异常场温度；S8：基于空间域背景场温度及空间域异常场温度得到新的空间域总场温度；S9：判断新的空间域总场温度是否满足迭代收敛条件，如满足，则输出新的空间域总场温度作为当前时间节点的地温场温度；否则，将新的空间域总场温度作为下一轮迭代中的当前轮次空间域总场温度，返回步骤S6；S10：结合显式差分格式的地温场递推公式，由当前时间节点最后一轮迭代中的空间
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波数域异常场温度得到下一时间节点的空间
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波数域异常场温度，将其进行二维傅里叶反变换后，结合空间域背景场温度得到空间域总场温度作为下一时间节点的当前轮次空间域总场温度，返回步骤S6；以此类推，直至得到所有时间节点的地温场温度。2.根据权利要求1所述的三维地温场动态数值模拟方法，其特征在于，所述步骤S2中，进行空间离散化时，将目标区域在空间上进行三维网格剖分，x、y方向为均匀剖分，z方向为均匀或非均匀剖分。3.根据权利要求1所述的三维地温场动态数值模拟方法，其特征在于，所述热物理参数值包括热导率、热容量、生热率。4.根据权利要求1所述的三维地温场动态数值模拟方法，其特征在于，所述背景场控制方程表示如下：；式中，为背景场温度，为背景热导率，为背景生热...
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