天然气高速膨胀凝结相变特性研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-8页 |
| 论文创新点摘要 | 第9-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第14页 |
| 1.2 天然气液化技术研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3 超声速旋流分离技术研究现状 | 第17-19页 |
| 1.4 气体凝结理论及实验研究现状 | 第19-24页 |
| 1.4.1 单组分气体凝结理论 | 第19-21页 |
| 1.4.2 双组分气体凝结理论 | 第21-23页 |
| 1.4.3 气体凝结实验研究 | 第23-24页 |
| 1.5 超声速凝结流动研究现状 | 第24-26页 |
| 1.6 本文主要研究内容 | 第26-28页 |
| 第二章 天然气超声速流动制冷及液化特性研究 | 第28-50页 |
| 2.1 Laval喷管结构设计及优选 | 第28-36页 |
| 2.1.1 Laval喷管结构设计 | 第28-30页 |
| 2.1.2 流动控制数学模型及计算方法 | 第30-32页 |
| 2.1.3 Laval喷管结构优选结果 | 第32-36页 |
| 2.2 制冷效果对比分析 | 第36-37页 |
| 2.3 液化效果对比分析 | 第37-46页 |
| 2.3.1 流动过程数值模拟结果分析 | 第37-39页 |
| 2.3.2 液化过程数学模型 | 第39-41页 |
| 2.3.3 模型求解过程 | 第41-42页 |
| 2.3.4 计算结果与讨论 | 第42-46页 |
| 2.4 新型液化流程 | 第46-48页 |
| 2.4.1 工艺流程设计 | 第46页 |
| 2.4.2 实例分析 | 第46-47页 |
| 2.4.3 结果分析与讨论 | 第47-48页 |
| 2.5 本章小结 | 第48-50页 |
| 第三章 气体自发凝结成核特性研究 | 第50-76页 |
| 3.1 单组分内部一致经典成核理论 | 第50-53页 |
| 3.2 单组分成核模型修正 | 第53-65页 |
| 3.2.1 化学势差计算修正 | 第53-54页 |
| 3.2.2 液滴表面张力计算修正 | 第54-55页 |
| 3.2.3 修正结果分析与讨论 | 第55-65页 |
| 3.3 双组分经典成核理论 | 第65-69页 |
| 3.4 双组分成核模型修正 | 第69-74页 |
| 3.4.1 化学势差及碰撞率计算修正 | 第69-70页 |
| 3.4.2 液滴表面张力计算修正 | 第70页 |
| 3.4.3 修正结果分析与讨论 | 第70-74页 |
| 3.5 本章小结 | 第74-76页 |
| 第四章 天然气超声速流动凝结相变特性研究 | 第76-114页 |
| 4.1 超声速流动条件下单组分凝结数学模型 | 第76-79页 |
| 4.1.1 流动控制模型 | 第76-77页 |
| 4.1.2 凝结成核模型 | 第77-78页 |
| 4.1.3 液滴生长模型 | 第78页 |
| 4.1.4 表面张力模型 | 第78-79页 |
| 4.1.5 湍流模型 | 第79页 |
| 4.1.6 真实气体状态方程 | 第79页 |
| 4.2 数值计算方法及验证 | 第79-83页 |
| 4.2.1 UDS及UDF | 第79-80页 |
| 4.2.2 数值计算方法 | 第80页 |
| 4.2.3 边界条件 | 第80页 |
| 4.2.4 网格划分及无关性验证 | 第80页 |
| 4.2.5 数学模型及数值计算方法验证 | 第80-83页 |
| 4.3 单组分自发凝结结果分析与讨论 | 第83-93页 |
| 4.3.1 自发凝结过程 | 第83-85页 |
| 4.3.2 入口参数对凝结过程的影响 | 第85-89页 |
| 4.3.3 背压对凝结过程的影响 | 第89-91页 |
| 4.3.4 出口马赫数对凝结过程的影响 | 第91页 |
| 4.3.5 旋流分离段对凝结过程的影响 | 第91-93页 |
| 4.4 单组分非均质凝结结果分析与讨论 | 第93-100页 |
| 4.4.1 非均质凝结过程分析 | 第93-95页 |
| 4.4.2 外界核心浓度对凝结过程的影响 | 第95-97页 |
| 4.4.3 外界核心半径对凝结过程的影响 | 第97-99页 |
| 4.4.4 外界核心对出口湿度的影响分析 | 第99-100页 |
| 4.5 超声速流动条件下双组分自发凝结数学模型 | 第100-104页 |
| 4.5.1 流动控制方程组 | 第100-101页 |
| 4.5.2 凝结成核模型 | 第101页 |
| 4.5.3 液滴生长模型 | 第101-104页 |
| 4.5.4 其它模型 | 第104页 |
| 4.5.5 数值计算方法及模型验证 | 第104页 |
| 4.6 双组分自发凝结结果分析与讨论 | 第104-112页 |
| 4.6.1 自发凝结过程分析 | 第104-105页 |
| 4.6.2 组成对凝结过程的影响 | 第105-107页 |
| 4.6.3 单、双组分凝结过程对比分析 | 第107-112页 |
| 4.7 本章小结 | 第112-114页 |
| 第五章 天然气超声速旋流流动凝结相变特性研究 | 第114-132页 |
| 5.1 旋流分离器结构设计 | 第114-116页 |
| 5.1.1 结构设计方法 | 第114-115页 |
| 5.1.2 结构设计结果 | 第115-116页 |
| 5.2 流动控制方程组 | 第116-117页 |
| 5.2.1 流动控制方程组等模型 | 第116页 |
| 5.2.2 湍流模型 | 第116-117页 |
| 5.3 数值计算方法 | 第117-119页 |
| 5.3.1 UDS及UDF | 第117页 |
| 5.3.2 数值计算方法 | 第117页 |
| 5.3.3 边界条件 | 第117页 |
| 5.3.4 网格划分及无关性验证 | 第117-119页 |
| 5.4 旋转凝结相变过程 | 第119-122页 |
| 5.5 旋流强度对凝结过程的影响 | 第122-127页 |
| 5.6 入口参数对旋流凝结过程的影响 | 第127-130页 |
| 5.6.1 入口参数对凝结规律的影响 | 第127页 |
| 5.6.2 入口参数对旋流强度的影响 | 第127-130页 |
| 5.7 本章小结 | 第130-132页 |
| 第六章 气体超声速流动凝结相变实验研究 | 第132-151页 |
| 6.1 实验流程 | 第132-134页 |
| 6.2 实验系统 | 第134-138页 |
| 6.2.1 Laval喷管系统 | 第134-135页 |
| 6.2.2 压力分布测试系统 | 第135页 |
| 6.2.3 多波长消光法颗粒测试系统 | 第135-137页 |
| 6.2.4 供气系统 | 第137页 |
| 6.2.5 加湿系统 | 第137页 |
| 6.2.6 仪表调节、测控系统 | 第137-138页 |
| 6.2.7 数据采集系统 | 第138页 |
| 6.3 多波长消光法颗粒测试系统标定 | 第138-139页 |
| 6.4 单组分气体凝结相变特性 | 第139-145页 |
| 6.4.1 压力分布 | 第140-141页 |
| 6.4.2 液滴凝结参数分布 | 第141-145页 |
| 6.5 双组分气体凝结相变特性 | 第145-149页 |
| 6.5.1 压力分布 | 第145-146页 |
| 6.5.2 液滴凝结参数分布 | 第146-149页 |
| 6.6 本章小结 | 第149-151页 |
| 结论 | 第151-155页 |
| 参考文献 | 第155-166页 |
| 附录 | 第166-173页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第173-175页 |
| 致谢 | 第175-176页 |
| 作者简介 | 第176页 |
