随着现代社会高速发展,清洁及可再生能源的开发利用已成为当今世界能源发展的主题,而地热能作为一种较为可靠的可再生能源,填补了清洁能源需求的缺口。深层地热能储存于干燥且不可渗透岩石中,直接开采较为困难,而增强型地热系统（EGS）是对深层地热能进行开发的重要手段。EGS开发通常采用人工压裂改善储层条件,形成裂隙网络,增强系统渗透性,以有效提取热能。热能提取过程涉及循环低温流体与高温岩块间的热量交换、热能提取效率等。目前关于热量传递过程中的重要参数对流换热系数（HTC）的确定尚无统一认识,热能提取效率有待深入研究,这在一定程度上限制了EGS的高效开发。因此,本文基于干热岩与低温流体的换热特性,推导裂隙流对流换热系数的确定公式;分析EGS采热特性,研究最优采热效率的影响机制,为EGS开发利用提供理论基础和技术支撑。以下为本文的主要内容:（1）基于黏性底层理论,假定黏性底层内流体与岩石裂隙间的热交换仅为热传导,推导裂隙流HTC公式。所推导的HTC决定于流体流速、流体热传导系数、岩石糙率、裂隙开度等参数。与78组实验结果和数值结果对比分析,HTC确定方法的正确性和有效性得以验证。该方法可有效应用于深层复杂裂隙岩体中,弥补传统方法中依赖于实验获得出口温度以反算HTC的不足。数值分析结果表明裂隙网络中为HTC非恒定值,具有空间变异性。（2）结合热伏发电功率与温度的关系,提出了修正的采热效率公式,新定义考虑了地热产出温度对发电利用率的影响。基于不同研究域尺寸下裂隙流数值模型的计算结果,探究裂隙开度和运行压强差对采热效率的影响。分析表明,同一研究域尺寸下,裂隙开度e一定时,采热效率E随运行压强差Δ的变化存在极大值,即最优采热效率;运行压强差Δ一定时,由于裂隙开度e较小,采热效率E往往与e呈正相关关系,但在工程尺寸下对e的变化不敏感,小尺寸下随e的增大而降低。另外,分析表明工程尺寸下质量流量Q为影响的关键因素,拟合了不同运行年限的与Q之间的经验关系式。（3）基于裂隙粗糙系数（JRC）理论和分形理论创建不同JRC和不同分形维数D的粗糙岩石裂隙面并开展数值模拟研究,探究采热效率与裂隙粗糙度的关系。结果表明,裂隙流体的产出温度和EGS的采热效率均随裂隙粗糙程度的增大而提高:采用JRC描述裂隙面粗糙程度时,其改变对裂隙中流体的产出温度影响有限;采用分形维数D描述裂隙网络形成的换热通道的起伏程度时,其改变对地热储层采热效率的影响较为明显。