天然气脱水用管式接触吸收器内气液雾化混合机理和特性研究

发布时间：2023-02-12 10:24

　　三甘醇溶剂吸收法被广泛应用于天然气脱水领域,但由于整体天然气脱水撬装系统体积庞大,很难灵活适应于海上天然气开采平台。有鉴于此,以获得紧凑性天然气脱水系统为目的的过程强化设备逐渐成为该领域的研究方向。本文针对应用于天然气脱水系统中的管式接触吸收器,以增大气液两相接触比表面积为设计思路,结合运动气流中液体射流破碎现象,在实验室条件下开展管式空间内气液射流雾化混合机理和特性研究。论文以实验研究为主,采用高速摄像仪可视化研究运动气流中液体射流破碎形态学特征,利用相位多普勒动态粒子分析仪(PDA)对射流雾化特性进行研究。为了获得液体射流破碎穿透轨迹,提出基于MATLAB的射流穿透轨迹图像处理方法。对于PDA测量得到的液滴粒径信息,为了避免少量大液滴粒径对整体索特尔平均特征粒径(SMD)的影响,采用合理的累计百分比阈值来过滤少量大液滴粒径。有限等截面空间中液体射流柱经历弯曲、变形及破碎过程,从在射流柱初次破碎成大液块,大液块再二次破碎成微细液滴的过程。根据实验获得基于气体韦伯数(Weg)和液体韦伯数(Wej)的液体射流破碎经验模式图可知,液体射流破碎存在鼓包破碎、拱形破碎和袋式破碎三种典型的破碎模...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 天然气脱水系统研究进展
        1.2.2 射流破碎结构研究进展
        1.2.3 雾化特性研究进展
    1.3 论文研究主要内容
第二章 实验系统及实验方案
    2.1 实验系统
        2.1.1 介质供应系统
        2.1.2 光学观测系统
    2.2 实验研究方案
        2.2.1 实验结构设计
        2.2.2 实验方案设计
    2.3 本章小结
第三章 图像分析及数据处理方法
    3.1 图像分析方法
        3.1.1 射流图像增强处理
        3.1.2 射流图像阈值分割
        3.1.3 射流图像轮廓提取
    3.2 数据处理方法
        3.2.1. 射流穿透轨迹拟合
        3.2.2. PDA数据分析方法
    3.3 本章小结
第四章 等截面流道内液体射流破碎及雾化特性实验研究
    4.1 等截面流道内液体射流破碎状态分析
        4.1.1 液体射流破碎模式
        4.1.2 液体射流穿透轨迹
    4.2 等截面流道内射流破碎雾化特性分析
        4.2.1 雾化液滴尺寸变化规律
        4.2.2 雾化液滴速度变化规律
    4.3 本章小结
第五章 变截面流道内液体射流破碎及雾化特性实验研究
    5.1 变截面流道结构设计及优化
    5.2 变截面流道结构射流破碎及雾化特性分析
        5.2.1 射流破碎状态分析
        5.2.2 雾化液滴尺寸变化规律
        5.2.3 雾化液滴速度变化规律
    5.3 气液吸收器设计准则及性能测试
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附录



本文编号：3740926