CNG储气井井下泄漏扩散的CFD模拟
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第9-14页 |
| 1.1.1 天然气汽车、CNG 加气站发展概况 | 第9-11页 |
| 1.1.2 天然气储气井储气技术 | 第11-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 经验、半经验数学模型 | 第14-17页 |
| 1.2.2 实验测试 | 第17页 |
| 1.2.3 计算流体动力学模拟 | 第17-18页 |
| 1.3 课题研究意义 | 第18-19页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第19-20页 |
| 2 储气井概述及井下泄漏扩散过程分析 | 第20-26页 |
| 2.1 储气井概述 | 第20-23页 |
| 2.1.1 储气井结构 | 第20-21页 |
| 2.1.2 储气井工作机理 | 第21-23页 |
| 2.2 井内压缩天然气特性 | 第23-24页 |
| 2.3 CNG 储气井泄漏扩散过程理论分析 | 第24-25页 |
| 2.3.1 土壤内渗流扩散 | 第24-25页 |
| 2.3.2 大气中的出流扩散 | 第25页 |
| 2.4 本章小结 | 第25-26页 |
| 3 天然气泄漏扩散过程的流体力学特征 | 第26-33页 |
| 3.1 计算流体动力学概述 | 第26页 |
| 3.2 流体特性分析 | 第26-27页 |
| 3.3 流体动力学基本控制方程 | 第27-29页 |
| 3.3.1 质量守恒方程 | 第27页 |
| 3.3.2 动量守恒方程 | 第27页 |
| 3.3.3 能量守恒方程 | 第27-28页 |
| 3.3.4 本构方程 | 第28页 |
| 3.3.5 气体状态方程 | 第28页 |
| 3.3.6 组分方程 | 第28-29页 |
| 3.4 湍流模型分析 | 第29-31页 |
| 3.5 多孔介质模型分析 | 第31-32页 |
| 3.6 本章小结 | 第32-33页 |
| 4 储气井井下泄漏扩散的 CFD 数值模拟 | 第33-45页 |
| 4.1 计算流体动力学软件 | 第33-35页 |
| 4.1.1 GAMBIT 软件介绍 | 第33页 |
| 4.1.2 FLUENT 软件介绍 | 第33-34页 |
| 4.1.3 TECPLOT 软件介绍 | 第34页 |
| 4.1.4 计算流体动力学求解步骤 | 第34-35页 |
| 4.2 GAMBIT 建模及网格划分 | 第35-39页 |
| 4.2.1 物理模型的建立 | 第35-36页 |
| 4.2.2 网格划分 | 第36-37页 |
| 4.2.3 设定边界条件 | 第37-39页 |
| 4.3 FLUENT 数值模拟计算 | 第39-43页 |
| 4.3.1 FLUENT 求解器选择 | 第39-40页 |
| 4.3.2 FLUENT 运行环境设置 | 第40页 |
| 4.3.3 FLUENT 计算模型选择 | 第40页 |
| 4.3.4 FLUENT 材料的设定 | 第40-41页 |
| 4.3.5 UDF 的编写 | 第41-42页 |
| 4.3.6 FLUENT 边界条件与初始条件设置 | 第42-43页 |
| 4.3.7 FLUENT 求解参数设置 | 第43页 |
| 4.3.8 非稳态迭代计算 | 第43页 |
| 4.4 TECPLOT 后处理 | 第43-44页 |
| 4.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 5 CFD 模拟结果分析 | 第45-57页 |
| 5.1 储气井井下泄漏天然气扩散情况 | 第45-50页 |
| 5.2 储气井井下泄漏压力分布情况 | 第50-54页 |
| 5.3 危险区域分析 | 第54-56页 |
| 5.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 6 结论与展望 | 第57-59页 |
| 6.1 结论 | 第57页 |
| 6.2 建议与展望 | 第57-59页 |
| 致谢 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-62页 |
