Laval噴管內(nèi)二氧化碳凝結(jié)過程研究
本文關(guān)鍵詞: Laval噴管 凝結(jié) 液化 天然氣脫碳 數(shù)值模擬 出處:《石油學(xué)報(石油加工)》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:設(shè)計Laval噴管結(jié)構(gòu),結(jié)合內(nèi)部一致經(jīng)典成核理論和Gyarmathy液滴生長理論,建立超聲速凝結(jié)相變歐拉雙流體數(shù)學(xué)模型,對超聲速流動條件下天然氣中二氧化碳?xì)怏w的凝結(jié)過程進行數(shù)值模擬研究,并分析入口二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)對凝結(jié)過程的影響。結(jié)果表明,氣體進入噴管后高速膨脹,溫度降低,二氧化碳?xì)怏w在噴管擴張段發(fā)生自發(fā)凝結(jié)現(xiàn)象,凝結(jié)核在短距離內(nèi)急劇產(chǎn)生,液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)持續(xù)增加,直至噴管出口;入口氣體中二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)從0.05增至0.14,凝結(jié)起始位置前移6.82mm,極限成核率和液滴數(shù)量減少,液滴生長速率加快,液滴粒徑增加,噴管出口液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)由0.1238增至0.1991;不同入口二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)下噴管出口二氧化碳液化率均高于60%,出口氣相中二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)較入口大幅降低,入口二氧化碳摩爾分?jǐn)?shù)小于0.10時,出口均可降低到0.03以下。
[Abstract]:A mathematical model of supersonic condensation phase change Euler ' s double fluid is designed based on the internal consistent classical nucleation theory and Gyarmathy liquid droplet growth theory , and the influence of inlet carbon dioxide mole fraction on the condensation process is analyzed . The results show that the CO2 molar fraction of the inlet gas is increased from 0.05 to 0.14 , the liquid quality fraction of the nozzle is increased from 0 . 1238 to 0 . 1991 , the mole fraction of carbon dioxide in the outlet gas phase is greatly reduced , and the mole fraction of the carbon dioxide in the outlet gas phase is lower than 0.10 , and the outlet can be reduced to below 0.03 .
【作者單位】: 中國石油大學(xué)儲運與建筑工程學(xué)院;中國石化銷售有限公司華南分公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51274232) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金項目(16CX06004A)資助
【分類號】:TE64
【正文快照】: 近年來,天然氣工業(yè)在改善能源結(jié)構(gòu)、推動低碳經(jīng)濟過程中展現(xiàn)出快速發(fā)展的良好態(tài)勢[1]。隨著天然氣需求量的迅速增長,天然氣凈化工業(yè)的地位也愈益重要,脫碳工藝是氣體凈化的重要環(huán)節(jié),當(dāng)天然氣中二氧化碳含量超過質(zhì)量指標(biāo)時,必須采用合適的方法將其脫除至規(guī)定值以內(nèi)[2]。同時,二
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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,本文編號:1452232
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