本文關(guān)鍵詞：海底天然氣水合物絞吸式開(kāi)采管道水力輸送規(guī)律研究　出處：《中南大學(xué)》2014年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：摘要：天然氣水合物是具有巨大研究效益的新型清潔能源。針對(duì)目前對(duì)水合物絞吸式開(kāi)采研究很少而對(duì)垂直硬管的水力提升研究尚未開(kāi)始,本文以海底天然氣水合物絞吸式開(kāi)采系統(tǒng)中最重要部件之一的4000m垂直管道為研究對(duì)象,采用理論建模與計(jì)算流體力學(xué)仿真相結(jié)合的方法研究了結(jié)構(gòu)、流場(chǎng)和礦物固有參數(shù)對(duì)管內(nèi)流態(tài)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響。本文主要研究的內(nèi)容和結(jié)論如下： 首先介紹了海底天然氣水合物絞吸式開(kāi)采系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和工作原理,分析4000m垂直管道涉及的結(jié)構(gòu)、流場(chǎng)和礦物固有參數(shù)以及系統(tǒng)揚(yáng)程和功率。 然后用FLUENT軟件中相應(yīng)的計(jì)算流體力學(xué)湍流模型對(duì)管內(nèi)固液兩相流進(jìn)行流場(chǎng)仿真分析,得到了管徑與流量、漿體流速、礦物密度、顆粒粒徑和體積濃度對(duì)流場(chǎng)和壓力損失的影響規(guī)律,并以能耗最小為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化分析,繼而分析了各參數(shù)對(duì)能耗的敏感度；通過(guò)管道中壓力分布建立了天然氣水合物分解有關(guān)參數(shù)與海深的函數(shù)關(guān)系,得到了結(jié)構(gòu)、流場(chǎng)與礦物固有參數(shù)對(duì)天然氣水合物分解臨界面和分解有關(guān)參數(shù)的影響規(guī)律,用FLUENT軟件以天然氣水合物分解有關(guān)參數(shù)為氣相邊界條件對(duì)管內(nèi)固液氣三相流進(jìn)行仿真分析,得到各相分布和速度的分布,并分析了氣相的產(chǎn)生對(duì)揚(yáng)程和功率的影響。 最后,通過(guò)垂直管道的顆粒沉降速度實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證最小提升速度選取的可行性與正確性。
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：P742;P744.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳傳芝;趙克斌;孫長(zhǎng)青;孫冬勝;徐旭輝;陳昕華;宣玲;;天然氣水合物開(kāi)采研究現(xiàn)狀[J];地質(zhì)科技情報(bào);2008年01期

2 李少偉;景山;張琦;吳秋林;;萃取柱內(nèi)液-液兩相流CFD-PBM模擬研究進(jìn)展[J];過(guò)程工程學(xué)報(bào);2012年04期

3 Nana Qi;Hu Zhang;Kai Zhang;Gang Xu;Yongping Yang;;CFD simulation of particle suspension in a stirred tank[J];Particuology;2013年03期

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1 梁海峰;多孔介質(zhì)中甲烷水合物降壓分解實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：1334087