LNG加氣機(jī)計(jì)量檢定裝置內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬
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【摘要】:近年來(lái)國(guó)家提出了優(yōu)化能源利用結(jié)構(gòu)和提高清潔型能源在中國(guó)一次能源中比重的要求,具有熱值高、污染低和便于長(zhǎng)途輸送等優(yōu)點(diǎn)的液化天然氣(Liquefied Natural Gas,LNG)在中國(guó)取得了迅速發(fā)展。LNG是由甲烷、乙烷和丙烷等碳?xì)浠衔锛吧倭康獨(dú)怆s質(zhì)組成的混合液體,常用于發(fā)電、汽車燃料和飛機(jī)燃料等。但是在進(jìn)行LNG交易時(shí),其中的雜質(zhì)氮?dú)饣咎幱跉鈶B(tài),LNG成為世界公認(rèn)的“難測(cè)流體”—?dú)庖簝上嗔鳌D壳,通常采用LNG加氣機(jī)作為L(zhǎng)NG交易的計(jì)量器具,根據(jù)國(guó)家計(jì)量法規(guī)定計(jì)量器具必須定期進(jìn)行檢定,而LNG加氣機(jī)檢定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、檢定規(guī)程等技術(shù)規(guī)范還處于制定狀態(tài),國(guó)內(nèi)外也沒有成熟的現(xiàn)場(chǎng)檢定方法,嚴(yán)重制約了LNG產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大和技術(shù)進(jìn)步。針對(duì)上述問(wèn)題,中國(guó)測(cè)試研究所等單位提出了采用LNG加氣機(jī)檢定裝置,利用標(biāo)準(zhǔn)表法原理對(duì)LNG加氣機(jī)進(jìn)行計(jì)量檢定。作為L(zhǎng)NG加氣機(jī)檢定裝置的主標(biāo)準(zhǔn)器—流量計(jì),其測(cè)量準(zhǔn)確度對(duì)計(jì)量檢定結(jié)果有著決定性的影響。 為了提高LNG加氣機(jī)檢定裝置的性能,本課題以LNG加氣機(jī)檢定裝置的質(zhì)量流量計(jì)為研究對(duì)象,以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics, CFD)軟件為研究工具,結(jié)合LNG加氣機(jī)計(jì)量檢定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),找出影響流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確度的主要因素,提出提高LNG加氣機(jī)檢定裝置性能的措施,并應(yīng)用于指導(dǎo)LNG加氣機(jī)相關(guān)國(guó)家技術(shù)法規(guī)的制定。 主要工作及成果如下: (1)比較各種類型流量計(jì)的適用性,選擇合適的流量計(jì)作為檢定裝置的計(jì)量器具,通過(guò)對(duì)流量計(jì)工作原理的分析,簡(jiǎn)化研究模型。 (2)針對(duì)LNG是由多種物質(zhì)組成的氣液兩相流體,介紹氣相和液相混合物的密度、動(dòng)力粘度、導(dǎo)熱率和定壓比熱容等物性參數(shù)的計(jì)算方法,并計(jì)算所需工況條件下的LNG物性參數(shù)。 (3)利用CFD軟件,對(duì)不同工況條件下流量計(jì)的簡(jiǎn)化模型流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,并根據(jù)數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果,分析流量計(jì)的工作壓力、流量計(jì)質(zhì)量流量、LNG流體溫度和甲烷氣化量等參數(shù)對(duì)流量計(jì)準(zhǔn)確度的影響。 (4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果的對(duì)比,驗(yàn)證數(shù)值模擬結(jié)果的正確性,并提出提高LNG加氣機(jī)檢定裝置性能的措施,,并應(yīng)用于指導(dǎo)LNG加氣機(jī)相關(guān)國(guó)家技術(shù)法規(guī)的制定。
【學(xué)位授予單位】:西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:U473.8
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1180252
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