Laval噴管內二氧化碳凝結過程研究
本文關鍵詞: Laval噴管 凝結 液化 天然氣脫碳 數值模擬 出處:《石油學報(石油加工)》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:設計Laval噴管結構,結合內部一致經典成核理論和Gyarmathy液滴生長理論,建立超聲速凝結相變歐拉雙流體數學模型,對超聲速流動條件下天然氣中二氧化碳氣體的凝結過程進行數值模擬研究,并分析入口二氧化碳摩爾分數對凝結過程的影響。結果表明,氣體進入噴管后高速膨脹,溫度降低,二氧化碳氣體在噴管擴張段發(fā)生自發(fā)凝結現(xiàn)象,凝結核在短距離內急劇產生,液相質量分數持續(xù)增加,直至噴管出口;入口氣體中二氧化碳摩爾分數從0.05增至0.14,凝結起始位置前移6.82mm,極限成核率和液滴數量減少,液滴生長速率加快,液滴粒徑增加,噴管出口液相質量分數由0.1238增至0.1991;不同入口二氧化碳摩爾分數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數較入口大幅降低,入口二氧化碳摩爾分數小于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】: 中國石油大學儲運與建筑工程學院;中國石化銷售有限公司華南分公司;
【基金】:國家自然科學基金項目(51274232) 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金項目(16CX06004A)資助
【分類號】:TE64
【正文快照】: 近年來,天然氣工業(yè)在改善能源結構、推動低碳經濟過程中展現(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),當天然氣中二氧化碳含量超過質量指標時,必須采用合適的方法將其脫除至規(guī)定值以內[2]。同時,二
【參考文獻】
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【共引文獻】
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