Laval喷管内二氧化碳凝结过程研究
本文关键词： Laval喷管 凝结 液化 天然气脱碳 数值模拟 出处：《石油学报(石油加工)》2017年04期 论文类型：期刊论文
【摘要】：设计Laval喷管结构,结合内部一致经典成核理论和Gyarmathy液滴生长理论,建立超声速凝结相变欧拉双流体数学模型,对超声速流动条件下天然气中二氧化碳气体的凝结过程进行数值模拟研究,并分析入口二氧化碳摩尔分数对凝结过程的影响。结果表明,气体进入喷管后高速膨胀,温度降低,二氧化碳气体在喷管扩张段发生自发凝结现象,凝结核在短距离内急剧产生,液相质量分数持续增加,直至喷管出口;入口气体中二氧化碳摩尔分数从0.05增至0.14,凝结起始位置前移6.82mm,极限成核率和液滴数量减少,液滴生长速率加快,液滴粒径增加,喷管出口液相质量分数由0.1238增至0.1991;不同入口二氧化碳摩尔分数下喷管出口二氧化碳液化率均高于60%,出口气相中二氧化碳摩尔分数较入口大幅降低,入口二氧化碳摩尔分数小于0.10时,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 .
【作者单位】： 中国石油大学储运与建筑工程学院;中国石化销售有限公司华南分公司;
【基金】：国家自然科学基金项目(51274232) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(16CX06004A)资助
【分类号】：TE64
【正文快照】： 近年来,天然气工业在改善能源结构、推动低碳经济过程中展现出快速发展的良好态势[1]。随着天然气需求量的迅速增长,天然气净化工业的地位也愈益重要,脱碳工艺是气体净化的重要环节,当天然气中二氧化碳含量超过质量指标时,必须采用合适的方法将其脱除至规定值以内[2]。同时,二
【参考文献】
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【共引文献】
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，本文编号：1452232
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