小规模CO2埋地管道介质泄漏扩散特性研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 引言 | 第11-12页 |
| 1 绪论 | 第12-29页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-15页 |
| 1.1.1 温室效应 | 第12页 |
| 1.1.2 温室气体与气候变化 | 第12-13页 |
| 1.1.3 当前世界环境现状 | 第13-15页 |
| 1.2 CCS及其应用 | 第15-17页 |
| 1.2.1 CCS简介 | 第15-16页 |
| 1.2.2 CO_2的应用 | 第16-17页 |
| 1.3 CO_2管道运输 | 第17-20页 |
| 1.3.1 CO_2的物理性质 | 第17-19页 |
| 1.3.2 CO_2管道的发展现状 | 第19-20页 |
| 1.4 CO_2管道泄漏扩散的研究现状 | 第20-25页 |
| 1.4.1 CO_2管道泄漏扩散的实验研究 | 第21-23页 |
| 1.4.2 CO_2管道泄漏扩散的数值模拟研究 | 第23-25页 |
| 1.5 埋地管道的泄漏扩散 | 第25-27页 |
| 1.6 本文研究内容 | 第27-29页 |
| 2 小规模CO_2埋地管道泄漏扩散装置建立 | 第29-46页 |
| 2.1 方案设计 | 第29-30页 |
| 2.1.1 研究范畴确定 | 第29页 |
| 2.1.2 泄放参数的选择 | 第29-30页 |
| 2.2 气相CO_2埋地管道全截面泄漏实验装置 | 第30页 |
| 2.2.1 装置流程及结构 | 第30页 |
| 2.2.2 埋地工况模拟方法 | 第30页 |
| 2.3 气相CO_2埋地管道小孔泄漏实验装置 | 第30-32页 |
| 2.3.1 实验流程及结构 | 第30-31页 |
| 2.3.2 泄放压力控制结构 | 第31-32页 |
| 2.3.3 泄放口径调整方法 | 第32页 |
| 2.4 液相CO_2埋地管道小孔泄漏实验装置 | 第32-35页 |
| 2.4.1 实验流程及结构 | 第32-34页 |
| 2.4.2 杜瓦瓶与缓冲罐结构 | 第34页 |
| 2.4.3 泄放结构 | 第34-35页 |
| 2.4.4 实验步骤 | 第35页 |
| 2.5 测量及数据采集 | 第35-42页 |
| 2.5.1 温度测量方法 | 第35-36页 |
| 2.5.2 浓度测量方法 | 第36页 |
| 2.5.3 测量仪器的校准 | 第36-40页 |
| 2.5.4 测点的布放 | 第40页 |
| 2.5.5 数据采集系统设计 | 第40-42页 |
| 2.6 实验材料 | 第42-45页 |
| 2.6.1 二氧化碳 | 第42页 |
| 2.6.2 实验用沙的物性测量 | 第42-45页 |
| 2.7 本章小结 | 第45-46页 |
| 3 CO_2在大气与土壤中泄漏扩散对比研究 | 第46-51页 |
| 3.1 浓度分布对比 | 第46-49页 |
| 3.1.1 大气中CO_2浓度扩散 | 第46-48页 |
| 3.1.2 土壤中CO_2浓度扩散 | 第48-49页 |
| 3.2 土壤中扩散的温度梯度 | 第49-50页 |
| 3.3 本章小结 | 第50-51页 |
| 4 CO_2埋地管道全截面泄漏扩散特性研究 | 第51-64页 |
| 4.1 浓度及温度测点分布 | 第51-52页 |
| 4.2 土壤表面浓度分布 | 第52-53页 |
| 4.3 土壤内部温度分布 | 第53-56页 |
| 4.3.1 临近泄放口温度变化 | 第53-54页 |
| 4.3.2 泄放口轴线方向温度分布 | 第54页 |
| 4.3.3 不同高度的温度分布 | 第54-56页 |
| 4.4 小尺寸实验结果的工程放大应用方法 | 第56-63页 |
| 4.4.1 缩比例放大原则 | 第56-58页 |
| 4.4.2 缩放比例的选取 | 第58-59页 |
| 4.4.3 大尺寸模型的浓度分布规律 | 第59-60页 |
| 4.4.4 峰值浓度及安全距离的确定 | 第60-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 5 CO_2埋地管道小孔泄漏扩散特性研究 | 第64-80页 |
| 5.1 浓度及温度测点分布 | 第64-65页 |
| 5.2 水平方向泄漏扩散特性 | 第65-70页 |
| 5.2.1 土壤表面的浓度分布 | 第65-66页 |
| 5.2.2 土壤内部的温度分布 | 第66-70页 |
| 5.3 竖直方向泄漏扩散特性 | 第70-75页 |
| 5.3.1 浓度的变化规律 | 第70-71页 |
| 5.3.2 温度的变化规律 | 第71-74页 |
| 5.3.3 埋地深度对温度的影响 | 第74-75页 |
| 5.4 冻土的形成及对管道安全的影响 | 第75-79页 |
| 5.4.1 冻土球的形成 | 第75-77页 |
| 5.4.2 冻土的形成对管道的影响 | 第77页 |
| 5.4.3 冻土范围的预测 | 第77-79页 |
| 5.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 6 液相CO_2埋地管道小孔泄漏特性研究 | 第80-86页 |
| 6.1 温度测点分布 | 第80页 |
| 6.2 不同埋地深度的泄漏形貌 | 第80-83页 |
| 6.3 泄漏扩散区温度分布 | 第83-85页 |
| 6.4 本章小结 | 第85-86页 |
| 结论 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-91页 |
| 附录A 高斯模型介绍 | 第91-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
