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J-GLOBAL ID：201702288161517223   整理番号：17A1487610

強化された地熱システムのための過渡的熱出力を予測するための回帰ベース減次モデル【Powered by NICT】

Regression-based reduced-order models to predict transient thermal output for enhanced geothermal systems

著者 (5件)： Mudunuru M.K. (Earth and Environmental Sciences Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, United States) ,  Karra S. (Earth and Environmental Sciences Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, United States) ,  Harp D.R. (Earth and Environmental Sciences Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, United States) ,  Guthrie G.D. (Earth and Environmental Sciences Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, United States) ,  Viswanathan H.S. (Earth and Environmental Sciences Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM 87545, United States)
資料名： Geothermics  (Geothermics)
巻： 70  ページ： 192-205  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0858B  ISSN： 0375-6505  CODEN： GTMCAT  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 低次元モデリングは有望な方法である,多くの現象は少数のパラメータ/機構で記述できる。利点と減次モデルの魅力的な側面は,高忠実度数値シミュレーションを行うと比較して評価するための計算安価なことである。減次モデルはラップトップ上で実行することの数秒を有する一方で,忠実度の高いシミュレーションは,高性能計算クラスタ上で走らせるために数時間を要する可能性がある。本研究の目的は,地下システムと部位特異的詳細に不確実性を陽的に説明するが,強化された地熱貯留層の過渡的熱出力を予測するための高忠実度数値シミュレーションから開発された回帰ベース減次モデル(ROM)の有用性を評価することである。モデルパラメータの特定の範囲で等間隔値に基づいて数値シミュレーションを行った。鍵感度パラメータを用いて,これらのシミュレーションから同定した,それは破砕帯透過性,井戸/スキンファクタ,坑底圧,注入流速度である。が最も敏感なパラメータであることが破砕ゾーンの透水性を見出した。時間と共に破砕ゾーンの透水性は,熱出力のための回帰ベースROMを構築した。ROMは詳細な物理学に基づく数値シミュレーションを用いて訓練し,検証した。最後に,ROMからの予測は,現場データと比較した。異なるレベルモデル倹約の三種類のROMを提案し,それぞれが発電曲線の鍵と本質的な特徴を記述した。提案した回帰ベースROMの係数をLevenberg-Marquardtアルゴリズムを用いた非線形最小二乗ミスフィット関数を最小化することにより開発した。ミスフィット関数は数値シミュレーションデータと減次モデルの間の差に基づいている。ROM1は四次までの多項式に基づいて構築した。ROM1である透過性の低い値および野外スケールデータのある特徴の数値シミュレーションの出力を正確に再現することができた。ROM2はHeaviside関数の八次,指数関数と平滑近似まで多項式からなる多数の解析的関数を用いたモデルであり,現場データを正確に記述した。高い透過率では,ROM2はROM1よりも良好な数値結果を再現し,しかし,低破砕帯透過性における数値結果からかなりの偏差である。ROM3は十次までの多項式からなり,ROM1とROM2の最良の側面を考慮して開発した。ROM1であるROM2とROM3よりも相対的に節約,ROM2はデータをoverfits。一方ROM3,モデル倹約の中間領域を提供する。R~値に基づいて訓練,検証および予測データセットに対して,ROM3はROM2とROM1より良いモデルであることを見出した。EGS用途における熱低下を予測するために,高破砕帯透過率(10~ 15m~2よりも大きい)が要求される,ROM2とROM3はROM1よりも優れている。計算時間では,高忠実度数値シミュレーションを行うと比較した場合,全てのROMは10~4倍速かった。高速および熱出力の合理的に良好な予測を提供するので,これはリアルタイムEGS応用に魅力的な提案した回帰ベースROMである。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 破砕帯 ,  不確実性 ,  モデリング ,  *予測 ,  多項式 ,  *モデル ,  アルゴリズム ,  CPU時間 ,  透過率 ,  最小二乗法 ,  透水性
準シソーラス用語： 透過性 ,  数値シミュレーション ,  *減次モデル ,  *熱出力 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 強化された地熱システム(EGS) ,  減次モデル(ROM) ,  熱低下 ,  回帰

分類 (2件)： 火山地質学一般  (DE07070L) ,  地球熱学,火山物理学  (DC03070D)

タイトルに関連する用語 (5件)： 強化 ,  地熱システム ,  熱出力 ,  予測 ,  減次モデル