| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-11页 |
| 主要符号表 | 第11-22页 |
| 第1章 绪论 | 第22-34页 |
| ·研究背景 | 第22-24页 |
| ·天然气发展概述 | 第22-23页 |
| ·天然气处理工艺 | 第23-24页 |
| ·天然气脱水分离技术 | 第24页 |
| ·国内外超音速净化处理技术的研究现状 | 第24-27页 |
| ·国内外可压缩凝结流动的研究现状 | 第27-29页 |
| ·超音速分离管内部流场数值研究进展 | 第29-31页 |
| ·存在的问题 | 第31页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第31-34页 |
| 第2章 超音速分离管关键部件的结构设计 | 第34-66页 |
| ·相关参数及定义 | 第34-37页 |
| ·声速 | 第34-35页 |
| ·马赫数 | 第35页 |
| ·滞止状态和临界状态 | 第35-36页 |
| ·激波 | 第36-37页 |
| ·Laval喷管段设计 | 第37-53页 |
| ·低压下喷管喉部尺寸的设计 | 第37-38页 |
| ·高压条件喷管喉部尺寸的计算 | 第38-46页 |
| ·渐缩段型面和尺寸设计 | 第46-48页 |
| ·渐扩段型面和尺寸设计 | 第48-53页 |
| ·直管稳流段的设计 | 第53-56页 |
| ·旋流产生器的选型和设计 | 第56-57页 |
| ·扩压段和湿气收集腔的设计 | 第57-64页 |
| ·扩压段热力分析 | 第57-63页 |
| ·湿气收集腔的设计 | 第63-64页 |
| ·本章小结 | 第64-66页 |
| 第3章 超音速分离管室内实验研究 | 第66-88页 |
| ·超音速分离管试验件设计与加工 | 第66-68页 |
| ·实验流程 | 第68-72页 |
| ·室内实验系统 | 第69-70页 |
| ·实验步骤及评价方案 | 第70-71页 |
| ·实验数据误差分析 | 第71-72页 |
| ·实验结果与分析 | 第72-77页 |
| ·压力特性分析 | 第72-73页 |
| ·压损比对露点降的影响（保持出.压力不变） | 第73-75页 |
| ·相对湿度的影响 | 第75-76页 |
| ·超音速分离管中饱和湿空气的脱水量 | 第76-77页 |
| ·超音速分离管内可用能损失分析 | 第77-81页 |
| ·高压天然气相平衡计算分析 | 第81-86页 |
| ·相平衡分析 | 第82-84页 |
| ·相平衡计算结果 | 第84-86页 |
| ·本章小结 | 第86-88页 |
| 第4章 超音速分离管高速旋流三维数值模拟 | 第88-128页 |
| ·流体力学基本参数 | 第89-91页 |
| ·流体的惯性 | 第89页 |
| ·流体的可压缩性 | 第89页 |
| ·流体的粘性 | 第89-90页 |
| ·描述流体运动的方法 | 第90-91页 |
| ·流体流动的迹线和流线 | 第91页 |
| ·几何模型和基本假设 | 第91-92页 |
| ·控制方程的确定 | 第92页 |
| ·求解区域的离散和网格类型的选择 | 第92-93页 |
| ·湍流模型的选择 | 第93-96页 |
| ·湍流输运方程 | 第96-100页 |
| ·初始条件和边界条件 | 第100页 |
| ·控制方程离散格式及迭代精度的确定 | 第100-102页 |
| ·有限差分法 | 第101页 |
| ·有限体积法 | 第101页 |
| ·有限单元法 | 第101页 |
| ·有限分析法 | 第101-102页 |
| ·湍流模型选择及网格无关性验证 | 第102-105页 |
| ·网格无关性验证 | 第103页 |
| ·湍流模型验证 | 第103-104页 |
| ·数值模型的验证 | 第104-105页 |
| ·模拟结果与分析 | 第105-126页 |
| ·温度场分布 | 第106页 |
| ·压力场分布 | 第106页 |
| ·马赫数分布 | 第106-116页 |
| ·压损比对分离管流场的影响 | 第116-126页 |
| ·本章小结 | 第126-128页 |
| 第5章 DPM方法用于超音速分离管内气液两相流动的数值模拟 | 第128-138页 |
| ·DPM模型概述 | 第128页 |
| ·基本假设 | 第128-129页 |
| ·控制方程 | 第129-130页 |
| ·气相场的控制方程 | 第129页 |
| ·离散相（液滴）轨迹方程 | 第129-130页 |
| ·粒径分布模型（Rosin-Rammler模型） | 第130页 |
| ·几何模型和网格划分 | 第130-131页 |
| ·边界条件 | 第131-132页 |
| ·算法实现及模型验证 | 第132-133页 |
| ·差分格式选择 | 第132页 |
| ·模型检验 | 第132-133页 |
| ·计算结果及分析 | 第133-137页 |
| ·流场分析 | 第134-135页 |
| ·分离管内参数分布云图 | 第135-136页 |
| ·工作参数对分离效率的影响 | 第136-137页 |
| ·本章小结 | 第137-138页 |
| 第6章 超音速分离管中水蒸气凝结相变的数值研究 | 第138-146页 |
| ·分离管凝结流动数学模型 | 第139-142页 |
| ·控制方程 | 第139-140页 |
| ·湍流模型 | 第140页 |
| ·组份传输方程 | 第140-141页 |
| ·凝结成核及液滴生长 | 第141-142页 |
| ·求解方法和边界条件 | 第142页 |
| ·模型验证 | 第142-144页 |
| ·计算结果与讨论 | 第144页 |
| ·本章小结 | 第144-146页 |
| 结论与展望 | 第146-150页 |
| 参考文献 | 第150-158页 |
| 附录 | 第158-168页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和申请的专利 | 第168-170页 |
| 致谢 | 第170-171页 |