Laboratory Investigation of Heterogeneous Metamorphic Rocks and Their Spatial Distribution of Thermal Conductivity
Notice bibliographique
Résumé
Assessing the variation in the thermal conductivity of heterogeneous rock materials can be critical when upscaling models to simulate geothermal system operation, especially for petrothermal systems, where conduction dominates over convection. This study’s objective was to evaluate heterogeneity effects when assessing the thermal conductivity of geological materials, in this case, metamorphic rocks from Kuujjuaq (Canada), where the installation of a ground-coupled heat pump system is expected. Four core samples of gneissic rocks were analyzed in detail and compared to results obtained from a thermal response test. Thermal conductivity measurements in dry conditions were performed on the cylindrical surface of the samples with an optical thermal conductivity scanner. The 2D thermal conductivity spatial distribution was obtained by ordinary kriging interpolation method and used for numerical modeling to simulate steady-state conductive heat transfer along the sample vertical direction. Then, the effective thermal conductivity was computed according to Fourier’s law, using the simulated temperature to investigate the effect of scale variation with the heterogeneity. Results indicate the importance of distinguishing between the sample section’s effective thermal conductivity and local average thermal conductivity. Significant scale effects were identified with a variation ratio comprised between −10% and +16% when varying the length of the sample section. The representative elementary volume for the effective thermal conductivity was determined equivalent to half of the sample length. This volume gave a thermal conductivity that is equal to the harmonic mean of the laboratory-assessed values with a relative error <5%. A comparison between the in situ and laboratory-assessed thermal conductivity indicates that the thermal conductivity inferred from the thermal response test is adequate for sizing a geothermal system, assuming a range of variability equivalent to 1.5 times its standard deviation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».