超音速分離管內(nèi)天然氣低溫兩相流動(dòng)換熱的數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 08:08
針對國內(nèi)天然氣資源的分布情況,小型天然氣液化裝置有良好的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢,增加對液化天然氣技術(shù)中氣液相變過程的了解的同時(shí),本論文也分析了影響液化效率的主要因素。本論文首先使用HYSYS模擬軟件對等熵膨脹狀態(tài)下超音速分離管中的天然氣液化過程進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì),通過假設(shè)下的理想狀態(tài)計(jì)算得出在180K、2000KPa入口條件下,天然氣在超音速旋流分離器中的液相分布變化情況,并得出溫度、壓力、氣相比、比焓和流速隨著相對截面積的變化情況,在此計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上,又通過XY圖形分析得出較低的入口溫度和較高的入口壓力等入口參數(shù)條件的改變可以提高天然氣的液化效率。隨后使用Fluent軟件對天然氣液化流程進(jìn)行數(shù)值模擬,通過數(shù)值模擬計(jì)算方法的驗(yàn)證,模型建立,網(wǎng)格劃分,參數(shù)設(shè)定等進(jìn)行氣液相變計(jì)算,不僅對入口參數(shù)對液化效率的影響情況進(jìn)行了分析,而且得出膨脹后壓力越低、噴管出口面積越大以及漸擴(kuò)段出口直徑越小等結(jié)構(gòu)參數(shù)條件的改變也可以提高液化效率,并比較了HYSYS理論計(jì)算結(jié)果和Fluent模擬計(jì)算結(jié)果,得出數(shù)值模擬下的液化效率比理論計(jì)算結(jié)果低,其中兩種計(jì)算結(jié)果的液化效率最大差距為26.8%,但總體兩者液化效率都較低...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈Fig.1.1Industrialchainofliquefiednaturalgas
/% ≤3.0 ≤3.0產(chǎn)業(yè)鏈中,只有合格的天然氣才能進(jìn)入液化液化處理能力,可以將液化流程分為:基本般用于大型液化天然氣工廠,其處理量大,冷劑更容易生成,且可以循環(huán)使用,所以國劑液化流程。調(diào)峰型一般用于小型液化裝置說,也可以解決邊際氣田和零散氣田中天然節(jié)主要分析調(diào)峰型的制冷工藝并介紹超音速制冷冷的工作原理是,制冷物質(zhì)在流程中吸熱氣質(zhì)與需冷卻物質(zhì)進(jìn)行熱量交換,需冷卻物質(zhì)并且制冷物質(zhì)的冷卻溫度越低,其效果越明
3 是高壓的制冷劑液體,4 是常壓下的制冷劑液體接膨脹制冷膨脹制冷相比蒸汽壓縮式制冷來說,其不需要設(shè)立獨(dú)立的制冷利用系統(tǒng),其主要的制冷方式就是膨脹。在膨脹的情況下,氣降低,當(dāng)氣體的溫度和壓力降低到物質(zhì)冷卻溫度時(shí),其就會(huì)冷凝冷工藝效率的主要影響因素是制冷裝置的膨脹效率以及氣體的脹制冷設(shè)備是節(jié)流閥。以下就節(jié)流閥的機(jī)理進(jìn)行討論,以便進(jìn)制冷方法。.3 是節(jié)流制冷的原理示意圖,從圖中可以看出,節(jié)流工藝主要是動(dòng)過程中,由于截面積的突然變小,流體的速度會(huì)突然增大,應(yīng)的變低,當(dāng)流體通過這段狹小的過道后,流體又會(huì)恢復(fù)壓力恢復(fù)到之前的狀態(tài),但從圖 1.3 中可以看出 2 斷面的壓力和溫度溫度。≒2<P1,T2<T1),那是因?yàn)樵诠?jié)流過程中,難免會(huì)造成包括壓力能和熱能的損失。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速膨脹天然氣凝結(jié)流動(dòng)特性[J]. 楊文,曹學(xué)文,徐曉婷,李開源,王迪. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(01)
[2]低溫脈動(dòng)熱管氣液兩相流數(shù)值模擬[J]. 唐愷,陳曦. 能源工程. 2015(04)
[3]天然氣脫水方法綜述[J]. 劉建勛,寧雯宇. 當(dāng)代化工. 2015(07)
[4]天然氣在經(jīng)濟(jì)社會(huì)及環(huán)境保護(hù)中的重要地位[J]. 高興. 天津化工. 2015(04)
[5]天然氣脫水技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 王倩. 上;. 2015(04)
[6]Laval噴管設(shè)計(jì)及在天然氣液化中的應(yīng)用研究[J]. 楊文,曹學(xué)文. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[7]旋流器后置型超音速分離管流場分析[J]. 劉興偉,劉中良,武洪強(qiáng). 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]基于FLUENT的液氮相變傳熱的數(shù)值模擬[J]. 張朋,吳志林. 低溫與超導(dǎo). 2014(08)
[9]超音速脫水技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 武新偉,李俊. 能源與節(jié)能. 2014(04)
[10]天然氣超音速分離器中凝結(jié)流動(dòng)過程數(shù)值模擬的研究進(jìn)展[J]. 劉豐,孫恒,李增材,丁賀. 低溫與超導(dǎo). 2013(10)
博士論文
[1]動(dòng)載作用下管內(nèi)氣(汽)—水兩相流動(dòng)及其沸騰換熱研究[D]. 姚秋萍.南京航空航天大學(xué) 2010
[2]旋轉(zhuǎn)超音速凝結(jié)流動(dòng)及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 馬慶芬.大連理工大學(xué) 2009
[3]基于并行計(jì)算的大渦模擬方法及其工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 陳曉春.西安建筑科技大學(xué) 2004
[4]油氣超音速旋流分離技術(shù)研究[D]. 楊志毅.西南石油學(xué)院 2004
碩士論文
[1]低溫冷凝可視化實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與豎壁冷凝過程模擬研究[D]. 張家源.浙江大學(xué) 2015
[2]小型殼管式換熱器兩相傳熱特性研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 平登科.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[3]基于GIS港口儲(chǔ)運(yùn)基地LNG泄漏監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 朱禮偉.大連海事大學(xué) 2013
[4]深冷翅片管氣化器管內(nèi)相變換熱研究[D]. 韓宏茵.蘭州理工大學(xué) 2012
[5]超聲速旋轉(zhuǎn)凝結(jié)流動(dòng)規(guī)律研究[D]. 張靜.中國石油大學(xué) 2011
[6]冷屏蔽系統(tǒng)相變制冷模擬研究[D]. 吳北民.蘭州理工大學(xué) 2011
[7]噴管超音速分離技術(shù)在氣體脫水中的應(yīng)用研究[D]. 宋婧.北京化工大學(xué) 2010
[8]超音速噴嘴渦流管氣體分離性能研究[D]. 胡施俊.大連理工大學(xué) 2009
[9]新型超音速氣體凈化分離裝置設(shè)計(jì)研究[D]. 龐會(huì)中.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[10]壓縮天然氣供氣有效半徑的研究[D]. 王文琪.西安建筑科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):2949281
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈Fig.1.1Industrialchainofliquefiednaturalgas
/% ≤3.0 ≤3.0產(chǎn)業(yè)鏈中,只有合格的天然氣才能進(jìn)入液化液化處理能力,可以將液化流程分為:基本般用于大型液化天然氣工廠,其處理量大,冷劑更容易生成,且可以循環(huán)使用,所以國劑液化流程。調(diào)峰型一般用于小型液化裝置說,也可以解決邊際氣田和零散氣田中天然節(jié)主要分析調(diào)峰型的制冷工藝并介紹超音速制冷冷的工作原理是,制冷物質(zhì)在流程中吸熱氣質(zhì)與需冷卻物質(zhì)進(jìn)行熱量交換,需冷卻物質(zhì)并且制冷物質(zhì)的冷卻溫度越低,其效果越明
3 是高壓的制冷劑液體,4 是常壓下的制冷劑液體接膨脹制冷膨脹制冷相比蒸汽壓縮式制冷來說,其不需要設(shè)立獨(dú)立的制冷利用系統(tǒng),其主要的制冷方式就是膨脹。在膨脹的情況下,氣降低,當(dāng)氣體的溫度和壓力降低到物質(zhì)冷卻溫度時(shí),其就會(huì)冷凝冷工藝效率的主要影響因素是制冷裝置的膨脹效率以及氣體的脹制冷設(shè)備是節(jié)流閥。以下就節(jié)流閥的機(jī)理進(jìn)行討論,以便進(jìn)制冷方法。.3 是節(jié)流制冷的原理示意圖,從圖中可以看出,節(jié)流工藝主要是動(dòng)過程中,由于截面積的突然變小,流體的速度會(huì)突然增大,應(yīng)的變低,當(dāng)流體通過這段狹小的過道后,流體又會(huì)恢復(fù)壓力恢復(fù)到之前的狀態(tài),但從圖 1.3 中可以看出 2 斷面的壓力和溫度溫度。≒2<P1,T2<T1),那是因?yàn)樵诠?jié)流過程中,難免會(huì)造成包括壓力能和熱能的損失。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高速膨脹天然氣凝結(jié)流動(dòng)特性[J]. 楊文,曹學(xué)文,徐曉婷,李開源,王迪. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(01)
[2]低溫脈動(dòng)熱管氣液兩相流數(shù)值模擬[J]. 唐愷,陳曦. 能源工程. 2015(04)
[3]天然氣脫水方法綜述[J]. 劉建勛,寧雯宇. 當(dāng)代化工. 2015(07)
[4]天然氣在經(jīng)濟(jì)社會(huì)及環(huán)境保護(hù)中的重要地位[J]. 高興. 天津化工. 2015(04)
[5]天然氣脫水技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 王倩. 上;. 2015(04)
[6]Laval噴管設(shè)計(jì)及在天然氣液化中的應(yīng)用研究[J]. 楊文,曹學(xué)文. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[7]旋流器后置型超音速分離管流場分析[J]. 劉興偉,劉中良,武洪強(qiáng). 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[8]基于FLUENT的液氮相變傳熱的數(shù)值模擬[J]. 張朋,吳志林. 低溫與超導(dǎo). 2014(08)
[9]超音速脫水技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 武新偉,李俊. 能源與節(jié)能. 2014(04)
[10]天然氣超音速分離器中凝結(jié)流動(dòng)過程數(shù)值模擬的研究進(jìn)展[J]. 劉豐,孫恒,李增材,丁賀. 低溫與超導(dǎo). 2013(10)
博士論文
[1]動(dòng)載作用下管內(nèi)氣(汽)—水兩相流動(dòng)及其沸騰換熱研究[D]. 姚秋萍.南京航空航天大學(xué) 2010
[2]旋轉(zhuǎn)超音速凝結(jié)流動(dòng)及應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 馬慶芬.大連理工大學(xué) 2009
[3]基于并行計(jì)算的大渦模擬方法及其工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 陳曉春.西安建筑科技大學(xué) 2004
[4]油氣超音速旋流分離技術(shù)研究[D]. 楊志毅.西南石油學(xué)院 2004
碩士論文
[1]低溫冷凝可視化實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與豎壁冷凝過程模擬研究[D]. 張家源.浙江大學(xué) 2015
[2]小型殼管式換熱器兩相傳熱特性研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 平登科.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[3]基于GIS港口儲(chǔ)運(yùn)基地LNG泄漏監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建[D]. 朱禮偉.大連海事大學(xué) 2013
[4]深冷翅片管氣化器管內(nèi)相變換熱研究[D]. 韓宏茵.蘭州理工大學(xué) 2012
[5]超聲速旋轉(zhuǎn)凝結(jié)流動(dòng)規(guī)律研究[D]. 張靜.中國石油大學(xué) 2011
[6]冷屏蔽系統(tǒng)相變制冷模擬研究[D]. 吳北民.蘭州理工大學(xué) 2011
[7]噴管超音速分離技術(shù)在氣體脫水中的應(yīng)用研究[D]. 宋婧.北京化工大學(xué) 2010
[8]超音速噴嘴渦流管氣體分離性能研究[D]. 胡施俊.大連理工大學(xué) 2009
[9]新型超音速氣體凈化分離裝置設(shè)計(jì)研究[D]. 龐會(huì)中.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[10]壓縮天然氣供氣有效半徑的研究[D]. 王文琪.西安建筑科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):2949281
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/2949281.html
最近更新
教材專著