海底天然气水合物绞吸式开采管道水力输送规律研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 目录 | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 课题来源 | 第8页 |
| 1.2 研究意义 | 第8-12页 |
| 1.2.1 天然气水合物简介 | 第8-10页 |
| 1.2.2 海底天然气水合物固态开采方法介绍 | 第10-12页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第12-16页 |
| 1.3.1 固液两相流的国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.2 天然气水合物的水力输送 | 第14-15页 |
| 1.3.3 三相流的国内外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3.4 流场计算机仿真的国内外研究现状 | 第16页 |
| 1.4 本文主要研究的问题 | 第16-18页 |
| 2 水力输送模型的建立 | 第18-33页 |
| 2.1 水力输送参数分析 | 第18-25页 |
| 2.1.1 垂直提升管道中的压力分布 | 第18-21页 |
| 2.1.2 垂直提升硬管的水力输送参数 | 第21-22页 |
| 2.1.3 扬程和功率 | 第22-25页 |
| 2.2 垂直硬管内流场的数学模型 | 第25-31页 |
| 2.2.1 流体模型介绍 | 第25页 |
| 2.2.2 控制方程 | 第25-27页 |
| 2.2.3 湍流模型数值解法 | 第27-31页 |
| 2.3 网格划分和边界条件与收敛性判定 | 第31-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 固液两相流数值计算结果及优化 | 第33-42页 |
| 3.1 计算结果及分析 | 第33-34页 |
| 3.1.1 垂直管道中颗粒的分布 | 第33-34页 |
| 3.1.2 垂直管道中浆体流速分布 | 第34页 |
| 3.1.3 压力分布 | 第34页 |
| 3.2 关于压力损失和能耗的优化研究 | 第34-41页 |
| 3.2.1 压力损失 | 第34-36页 |
| 3.2.2 能耗的遗传算法优化 | 第36-39页 |
| 3.2.3 能耗影响参数的敏感度分析 | 第39-41页 |
| 3.3 本章小结 | 第41-42页 |
| 4 固液气三相流分析 | 第42-68页 |
| 4.1 水合物分解的数学模型 | 第42-50页 |
| 4.1.1 分解临界面的确定方法 | 第42页 |
| 4.1.2 分解过程参数计算 | 第42-45页 |
| 4.1.3 计算结果和分析 | 第45-50页 |
| 4.2 固液气三相流的数值仿真 | 第50-62页 |
| 4.2.1 三相流RNG k-ε模型仿真分析 | 第50-61页 |
| 4.2.2 三相流CFD-PBM模型仿真分析 | 第61-62页 |
| 4.3 气相产生对系统的影响 | 第62-66页 |
| 4.3.1 对扬程的影响 | 第62-63页 |
| 4.3.2 增加的排距 | 第63-64页 |
| 4.3.3 修正分解临界面及扬程 | 第64-66页 |
| 4.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 5 实验研究 | 第68-76页 |
| 5.1 实验设计 | 第68-69页 |
| 5.1.1 实验目的 | 第68页 |
| 5.1.2 实验原理 | 第68-69页 |
| 5.2 实验设备和实验步骤 | 第69-73页 |
| 5.2.1 实验材料 | 第69-70页 |
| 5.2.2 实验设备与仪器 | 第70-72页 |
| 5.2.3 实验步骤 | 第72-73页 |
| 5.3 实验结果及分析 | 第73-75页 |
| 5.3.1 实验数据的处理 | 第73-74页 |
| 5.3.2 实验数据与计算结果的对比 | 第74-75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 6 全文总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 全文总结 | 第76-77页 |
| 6.2 展望 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-83页 |
| 攻读学位期间主要的成果 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84页 |
