天然氣能量計量關(guān)鍵技術(shù)的研究

【摘要】：天然氣是一種混合氣體，它含有甲烷、乙烷、丙烷等烴類組分和氮、二氧化碳等非烴類組分。由于天然氣組成的差異，同樣體積的天然氣所產(chǎn)生的能量是不同的。針對我國現(xiàn)在絕大多數(shù)仍然采用體積計量的現(xiàn)狀，本文提出了能量計量的方式，主要研究工作如下： 首先，對于天然氣能量計量進行了理論性的研究，分別對能量計量的重要參數(shù)，包括天然氣的發(fā)熱值和標(biāo)準狀態(tài)下的體積進行研究并計算。其次對兩種氣源天然氣組分混合均勻情況進行仿真研究，根據(jù)FLUENT的設(shè)置要求計算了天然氣各個參數(shù)，建立仿真模型并對仿真結(jié)果進行分析，為能量計量關(guān)鍵設(shè)備氣相色譜儀的布點提供依據(jù)。然后根據(jù)能量計量的要求設(shè)計了天然氣能量計量系統(tǒng)的軟硬件，在天然氣公司內(nèi)部光纖網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立了天然氣能量計量系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠同步讀取體積流量、組份數(shù)據(jù)、壓力、溫度等參數(shù)，根據(jù)能量計量理論性研究的結(jié)果通過內(nèi)部核心計算軟件計算出天然氣能量。對系統(tǒng)進行了不確定度的分析計算，分析表明當(dāng)測量過程受到較好控制的時候，天然氣能量計量系統(tǒng)結(jié)果的不確定度小于1%。結(jié)果表明研制的天然氣能量計量系統(tǒng)操作簡便，體積流量、溫度、壓力、組分等關(guān)鍵參數(shù)讀取穩(wěn)定。 目前國內(nèi)在這方面的研究工作還是相對較少，然而天然氣國際貿(mào)易的不斷發(fā)展和我國天然氣的廣泛利用，使得能量計量的要求日益加劇。所以天然氣能量計量關(guān)鍵技術(shù)的研究具有一定的實用價值和重要的現(xiàn)實意義。 【關(guān)鍵詞】：天然氣 能量計量 發(fā)熱量 FLUENT仿真 計量系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：中國計量學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TE642
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 圖清單10-11
• 表清單11-12
• 1 緒論12-19
• 1.1 課題研究背景、目的及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 天然氣能量計量國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 天然氣能量計量國外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本論文主要研究內(nèi)容18-19
• 2 天然氣能量各參數(shù)量的測定19-30
• 2.1 天然氣的能量19-20
• 2.2 天然氣發(fā)熱量的測定20-25
• 2.2.1 發(fā)熱量的測定方式和對比結(jié)果20-24
• 2.2.2 天然氣各組分的分析24-25
• 2.3 天然氣體積的測定25-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 不同氣質(zhì)天然氣混合的方法研究30-41
• 3.1 數(shù)學(xué)模型的建立30-34
• 3.1.1 仿真模型和網(wǎng)格劃分30-32
• 3.1.2 計算過程和邊界條件的設(shè)置32-33
• 3.1.3 天然氣在管道內(nèi)的湍流擴散理論模型33-34
• 3.2 天然氣參數(shù)設(shè)置的計算34-36
• 3.2.1 天然氣動力粘度的計算34-35
• 3.2.2 天然氣雷諾數(shù)的計算35-36
• 3.2.3 天然氣質(zhì)量分數(shù)的計算36
• 3.3 仿真結(jié)果與分析36-40
• 3.3.1 50 米 T 型管仿真分析37-38
• 3.3.2 100 米 T 型管仿真分析38-39
• 3.3.3 300 米 T 型管仿真分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 天然氣能量計量系統(tǒng)的設(shè)計41-56
• 4.1 天然氣能量計量系統(tǒng)概述41-42
• 4.1.1 天然氣能量計量系統(tǒng)需要41-42
• 4.1.2 天然氣能量計量系統(tǒng)功能及要求42
• 4.2 天然氣能量計量系統(tǒng)原理框圖42-44
• 4.3 天然氣能量計量系統(tǒng)硬件設(shè)計44-47
• 4.4 天然氣能量計量系統(tǒng)軟件設(shè)計47-51
• 4.4.1 天然氣能量計量系統(tǒng)軟件功能47-49
• 4.4.2 天然氣能量計量系統(tǒng)軟件網(wǎng)頁頁面設(shè)計49-51
• 4.5 天然氣能量計量系統(tǒng)實施方案51-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 5 天然氣能量計量結(jié)果及系統(tǒng)不確定度分析56-66
• 5.1 天然氣能量計量結(jié)果56-60
• 5.2 不確定度分析60-65
• 5.2.1 不確定的分類及評價方法60-61
• 5.2.2 能量計量不確定度分析61-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 6 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 本論文創(chuàng)新點67
• 6.3 展望67-68
• 參考文獻68-71
• 作者簡介71

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