| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 选题背景 | 第9页 |
| 1.2 研究目的 | 第9-10页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第10-16页 |
| 1.3.1 天然气水合物国内外开发现状 | 第10-11页 |
| 1.3.2 深海水下分离的研究现状 | 第11-15页 |
| 1.3.3 水力旋流器研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4 研究方法 | 第16页 |
| 1.4.1 天然气水合物固态流化开采海底预分离工艺设计 | 第16页 |
| 1.4.2 水力旋流器对水合物混合浆体分离CFD数值模拟仿真 | 第16页 |
| 1.5 技术路线 | 第16-17页 |
| 1.6 本文的创新点 | 第17页 |
| 1.7 本章小结 | 第17-19页 |
| 第2章 天然气水合物海底预分离工艺设计研究 | 第19-31页 |
| 2.1 中国南海天然气水合物海底分布 | 第19-22页 |
| 2.2 海底天然气水合物常规开采技术 | 第22-25页 |
| 2.2.1 降压法开采天然气水合物 | 第22-23页 |
| 2.2.2 加热法开采天然气水合物 | 第23页 |
| 2.2.3 注射化学试剂法 | 第23-24页 |
| 2.2.4 CO_2置换法开采天然气水合物 | 第24-25页 |
| 2.2.5 水力提升法开采天然气水合物 | 第25页 |
| 2.3 天然气水合物固态流化开采方法 | 第25-27页 |
| 2.4 基于固态流化开采对天然气水合物海底预分离工艺设计 | 第27-30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 水力旋流器的理论研究 | 第31-43页 |
| 3.1 水力旋流器基本结构与内部流体运动形式 | 第31-32页 |
| 3.1.1 水力旋流器基本结构 | 第31-32页 |
| 3.1.2 水力旋流器的工作原理 | 第32页 |
| 3.2 水力旋流器内部流场基本理论 | 第32-36页 |
| 3.2.1 旋转流基本方程 | 第33-34页 |
| 3.2.2 自由涡运动基本方程 | 第34-35页 |
| 3.2.3 强制涡运动基本方程 | 第35页 |
| 3.2.4 组合涡运动基本方程 | 第35-36页 |
| 3.3 水力旋流器内部流场流速分布规律 | 第36-38页 |
| 3.3.1 切向速度分布规律 | 第37页 |
| 3.3.2 径向速度分布规律 | 第37-38页 |
| 3.3.3 轴向速度分布规律 | 第38页 |
| 3.4 水力旋流器的结构参数选择与分离效率计算 | 第38-42页 |
| 3.4.1 水力旋流器结构参数计算 | 第39-41页 |
| 3.4.2 分离效率的计算 | 第41-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 水力旋流器对海底天然气水合物混合浆体除砂提纯 | 第43-61页 |
| 4.1 几何模型的建立与网格的划分 | 第43-44页 |
| 4.1.1 水力旋流器力学模型的建立 | 第43-44页 |
| 4.1.2 网格的划分 | 第44页 |
| 4.2 数学模型 | 第44-47页 |
| 4.2.1 控制方程 | 第44-45页 |
| 4.2.2 湍流模型 | 第45-47页 |
| 4.2.3 多相流模型选择 | 第47页 |
| 4.3 流体参数与边界条件的设定 | 第47-48页 |
| 4.3.1 天然气水合物浆体介质参数设定 | 第47页 |
| 4.3.2 边界条件的设定 | 第47-48页 |
| 4.4 数值结果分析 | 第48-51页 |
| 4.4.1 旋流器流场规律分析与验证 | 第48-50页 |
| 4.4.2 颗粒运动轨迹 | 第50-51页 |
| 4.5 水力旋流器分离效率研究 | 第51-58页 |
| 4.5.1 不同固体颗粒粒径在三种类型的锥角下对分离效率的影响 | 第51-53页 |
| 4.5.2 不同进口速度对分离效率的影响 | 第53-56页 |
| 4.5.3 不同进口泥砂体积含量对分离效率的影响 | 第56-58页 |
| 4.6 水力旋流器压力降 | 第58-60页 |
| 4.7 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 双锥-内锥型水力旋流器对海底天然气水合物混合浆体除砂除气提纯 | 第61-87页 |
| 5.1 双锥-内锥型水力旋流器力学模型的建立 | 第61-62页 |
| 5.1.1 双锥-内锥型水力旋流器 | 第61-62页 |
| 5.1.2 双锥-内锥型水力旋流器力学模型 | 第62页 |
| 5.2 基于双锥-内锥型水力旋流器对混合浆体除气除砂 | 第62-63页 |
| 5.3 流体参数与边界条件的设定 | 第63-64页 |
| 5.3.1 天然气水合物混合浆体介质参数设定 | 第63页 |
| 5.3.2 边界条件的设定 | 第63-64页 |
| 5.4 水力旋流器流场规律分析与验证 | 第64-66页 |
| 5.5 水力旋流器分离效率研究 | 第66-85页 |
| 5.5.1 不同固体颗粒粒径在不同锥角组合下对分离效率的影响 | 第66-74页 |
| 5.5.2 不同进口压力对分离效率的影响 | 第74-77页 |
| 5.5.3 不同进口速度对分离效率的影响 | 第77-79页 |
| 5.5.4 不同进口泥砂体积分数对分离效率的影响 | 第79-81页 |
| 5.5.5 不同进口气体体积分数对分离效率的影响 | 第81-84页 |
| 5.5.6 进出口压差不变的情况下不同进出口压力对分离效率的影响 | 第84-85页 |
| 5.6 本章小结 | 第85-87页 |
| 第6章 总结与展望 | 第87-89页 |
| 6.1 结论 | 第87-88页 |
| 6.2 展望 | 第88-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
| 参考文献 | 第90-94页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文以及科研成果 | 第94页 |
