高压容器泄漏中发生的焦耳-汤姆逊效应研究

发布时间：2017-11-24 02:27

  本文关键词：高压容器泄漏中发生的焦耳-汤姆逊效应研究

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【摘要】：压缩天然气的海上运输技术由于其经济效益而即将走向商业化。在运输船上的压强高达25 MPa的压力容器是其设计的重点。破前漏准则是维护压力容器完整性的一个重要方法。然而,在压力容器泄漏中发生的焦耳-汤姆逊效应所导致的裂纹周围金属温度的降温可能会影响到破前漏准则的有效性。对在压力容器的泄漏中发生的焦耳-汤姆逊效应做了相关的试验研究。因氩气不易燃烧且具有与甲烷相似的焦耳-汤姆逊系数而被选作试验气体。设计一个全新的用于压力容器泄漏试验的焦耳-汤姆逊测试系统。根据美国机械工程师学会(American Society of Mechanical Engineers,ASME)锅炉和压力容器规范设计和加工一个试验用的压力容器。采用液氮断裂方法在一块测试板上制作一个与自然裂纹相似的贯穿裂纹。在30℃的环境温度和9.1 MPa的最大内部压强下,测试板外表面沿裂纹方向测得的最低温度是12.5℃,沿裂纹对角线方向测得的最低温度是7.9℃,裂纹出口处得到的氩气的温度是-9.2℃;测试板内表面沿裂纹方向测得的最低温度是15℃,容器内部裂纹附近测得的氩气的温度是-7.1℃。试验结果表明,在整个测试过程中,测试板内外表面的温度沿裂纹不同方向的变化趋势基本上一致。
【作者单位】： 清华大学航天航空学院;
【基金】：国家杰出青年科学基金资助项目(11325211)
【分类号】：TH49
【正文快照】： 0前言 随着开采技术的发展,天然气在能源供应方面 起着越来越重要的战略作用。与其他化石燃料不同,天然气在现代经济的许多方面扮演着重要的角色,比如发电、工业、商业和居住等,其价格和环境的优势使得天然气成为最可接受的能源之一,被视为走向可再生能源的桥梁[1_3]。 ^-m，

本文编号：1220726