| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第1章 绪论 | 第8-25页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第8-11页 |
| 1.2 制冷工艺和超音速旋流分离器的介绍 | 第11-17页 |
| 1.2.1 蒸汽压缩式制冷 | 第13-14页 |
| 1.2.2 直接膨胀制冷 | 第14-15页 |
| 1.2.3 超音速分离器 | 第15-17页 |
| 1.3 国外同类课题研究现状 | 第17-21页 |
| 1.4 国内同类课题研究现状 | 第21-24页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第24-25页 |
| 第2章 数值模拟计算方法和验证 | 第25-35页 |
| 2.1 数值模拟计算方法 | 第25-28页 |
| 2.1.1 CFD简述 | 第25页 |
| 2.1.2 Fluent概述 | 第25-26页 |
| 2.1.3 计算方法 | 第26页 |
| 2.1.4 湍流模型 | 第26-27页 |
| 2.1.5 欧拉多相流模型 | 第27-28页 |
| 2.1.6 收敛判据的确定 | 第28页 |
| 2.2 低温下气液相变数值模拟 | 第28-30页 |
| 2.3 超音速分离管中天然气液化数值计算方法验证 | 第30-33页 |
| 2.3.1 湿蒸汽模型 | 第30-31页 |
| 2.3.2 数值计算模型 | 第31-32页 |
| 2.3.3 压力基与密度基对比 | 第32页 |
| 2.3.4 模型对比 | 第32-33页 |
| 2.4 天然气在超音速分离管中的流动特性 | 第33-35页 |
| 第3章 等熵膨胀下天然气液化 | 第35-53页 |
| 3.1 天然气液化工艺流程 | 第35-41页 |
| 3.1.1 相关设备工作原理 | 第35-38页 |
| 3.1.2 液化工艺流程设计 | 第38-39页 |
| 3.1.3 基本参数设定 | 第39-40页 |
| 3.1.4 液化工艺计算 | 第40-41页 |
| 3.2 超音速分离管内天然气液化工艺的模拟 | 第41-42页 |
| 3.3 LKP状态方程 | 第42-44页 |
| 3.4 等熵膨胀下Laval喷管中液化过程分析 | 第44-53页 |
| 第4章 天然气液化的数值模拟计算与分析 | 第53-88页 |
| 4.1 超音速分离管的结构设计 | 第53-59页 |
| 4.1.1 稳定段结构设计 | 第53页 |
| 4.1.2 渐缩段结构设计 | 第53-55页 |
| 4.1.3 喉部结构设计 | 第55-56页 |
| 4.1.4 渐扩段结构设计 | 第56-57页 |
| 4.1.5 直管段结构设计 | 第57页 |
| 4.1.6 扩压段结构设计 | 第57页 |
| 4.1.7 计算步骤与结论 | 第57-59页 |
| 4.2 超音速分离器液化天然气的数值模拟 | 第59-62页 |
| 4.2.1 ICEM建立计算区域 | 第59-61页 |
| 4.2.2 运用Fluent建立数值计算模型 | 第61-62页 |
| 4.2.3 通过Tecplot进行后处理 | 第62页 |
| 4.3 喷管入口参数对天然气凝结特性的影响 | 第62-68页 |
| 4.3.1 入口温度的影响 | 第63-65页 |
| 4.3.2 入口压力的影响 | 第65-68页 |
| 4.4 膨胀后压力对3S液化效率的影响 | 第68-70页 |
| 4.5 拉瓦尔喷管结构对天然气凝结特性的影响 | 第70-80页 |
| 4.5.1 面积比对流动的影响 | 第71-73页 |
| 4.5.2 喷管扩张段出口直径对分离器的影响 | 第73-76页 |
| 4.5.3 喷管渐缩段和渐扩段长度对液化率的影响 | 第76-80页 |
| 4.6 等熵膨胀与数值模拟计算下的液化效率变化对比 | 第80-88页 |
| 4.6.1 边界层的影响 | 第82-85页 |
| 4.6.2 液滴成核率对液化效率的影响 | 第85-88页 |
| 第5章 结论与建议 | 第88-90页 |
| 5.1 结论 | 第88-89页 |
| 5.2 建议 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 附录 A喷管内液滴成核率随位置的变化 | 第94-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 研究生期间发表的学术论文 | 第98页 |