甲烷和壬烷蒸汽在超音速噴管中的凝結(jié)過(guò)程

【摘要】：為了解甲烷和壬烷蒸汽在超音速噴管中的凝結(jié)特性規(guī)律,建立了甲烷和壬烷蒸汽的超音速凝結(jié)流動(dòng)數(shù)值模型,對(duì)甲烷和壬烷蒸汽的超音速凝結(jié)流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)x=100.0 mm時(shí),壬烷蒸汽的過(guò)冷度達(dá)到72K左右,同時(shí)壬烷蒸汽的過(guò)飽和度上升到21 904才發(fā)生自發(fā)凝結(jié)現(xiàn)象,比甲烷—水蒸氣混合物發(fā)生自發(fā)凝結(jié)的位置延遲很多,分析其主要原因是由于壬烷蒸汽分子比水分子大,凝結(jié)需要更大的自由能障,必須達(dá)到較高過(guò)冷度或過(guò)飽和度時(shí)才能實(shí)現(xiàn)凝結(jié);而且在甲烷—壬烷蒸汽的壓力和溫度曲線上找不到"凝結(jié)沖波"現(xiàn)象,主要原因是壬烷蒸汽發(fā)生凝結(jié)生成的壬烷凝結(jié)液滴數(shù)量較少,增長(zhǎng)速度較慢,同時(shí)壬烷蒸汽的凝結(jié)潛熱較小,導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)放出的凝結(jié)潛熱較少,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍氣體的充分加熱,致使甲烷—壬烷蒸汽混合物無(wú)"凝結(jié)沖波"現(xiàn)象。 【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)(華東)儲(chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院;北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷 壬烷 超音速 凝結(jié) 噴管
【基金】：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助(12CX04070A)
【分類號(hào)】：TE868
【正文快照】： 0前言超音速分離管技術(shù)是一種全新的混合氣體分離技術(shù)[1～6],可以用于井口天然氣凝液分離。與傳統(tǒng)的三甘醇脫水技術(shù)相比[6],該技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。超音速分離管的技術(shù)關(guān)鍵是井口天然氣在噴管內(nèi)的超音速凝結(jié)過(guò)程,研究噴管內(nèi)井口天然氣的超音速凝結(jié)流動(dòng)

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