| 摘要 | 第3-4页 |
| abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第11-30页 |
| 1.1 课题背景 | 第11-17页 |
| 1.1.1 国内外应对全球气候变化采取的策略 | 第11-13页 |
| 1.1.2 二氧化碳捕集与封存技术介绍 | 第13-14页 |
| 1.1.3 CO_2的运输方案 | 第14-15页 |
| 1.1.4 CO_2管道运输的泄漏风险 | 第15-17页 |
| 1.2 相关科学问题概述 | 第17-25页 |
| 1.2.1 CO_2管道运输的状态 | 第17-18页 |
| 1.2.2 焦-汤系数 | 第18页 |
| 1.2.3 高度未充分膨胀射流结构 | 第18-20页 |
| 1.2.4 泄漏速率 | 第20-22页 |
| 1.2.5 雾化机制与干冰的形成 | 第22-25页 |
| 1.3 物理现象描述 | 第25-26页 |
| 1.3.1 管内过程 | 第25页 |
| 1.3.2 射流膨胀与闪蒸 | 第25-26页 |
| 1.3.3 空气挟带-湍流自由射流 | 第26页 |
| 1.3.4 干冰颗粒的沉降与升华 | 第26页 |
| 1.3.5 气体团的扩散 | 第26页 |
| 1.4 研究现状 | 第26-28页 |
| 1.4.1 实验研究 | 第26-27页 |
| 1.4.2 数值模拟研究及不足 | 第27-28页 |
| 1.5 本文的研究内容 | 第28-30页 |
| 第2章 实验系统及实验工况 | 第30-46页 |
| 2.1 实验系统 | 第30-36页 |
| 2.1.1 实验系统介绍 | 第30-33页 |
| 2.1.2 高压储罐 | 第33页 |
| 2.1.3 高压可视化装置 | 第33-34页 |
| 2.1.4 带泄漏口管堵及其它重要实验设备 | 第34-36页 |
| 2.2 实验参数测量及仪器设备 | 第36-42页 |
| 2.2.1 温度、压力、流量测量 | 第36-37页 |
| 2.2.2 CO_2浓度、温度测量 | 第37-38页 |
| 2.2.3 CO_2浓度传感器的标定 | 第38-41页 |
| 2.2.4 管内流场可视化 | 第41页 |
| 2.2.5 射流流场显示 | 第41-42页 |
| 2.3 实验操作步骤 | 第42-44页 |
| 2.4 实验方案及工况条件 | 第44-46页 |
| 第3章 泄漏过程中管内现象及分析 | 第46-84页 |
| 3.1 本章简介 | 第46页 |
| 3.2 泄漏过程中管内相态变化规律 | 第46-56页 |
| 3.2.1 初始状态为密相时管内相态变化规律 | 第46-47页 |
| 3.2.2 初始状态为液态时管内相态变化规律 | 第47-49页 |
| 3.2.3 初始状态为超临界态时管内相态变化规律 | 第49-50页 |
| 3.2.4 初始状态为气态时管内相态变化规律 | 第50-51页 |
| 3.2.5 泄漏过程中CO_2相变理论分析 | 第51-54页 |
| 3.2.6 泄漏过程中管内是否会产生干冰 | 第54-56页 |
| 3.3 泄漏过程中管内产生相变时气泡的产生与生长行为规律 | 第56-59页 |
| 3.4 泄漏过程中管内流体压力变化规律 | 第59-67页 |
| 3.4.1 初始温度对泄漏过程中管内流体压力变化规律的影响 | 第61-62页 |
| 3.4.2 初始压力对泄漏过程中管内流体压力变化规律的影响 | 第62-65页 |
| 3.4.3 泄漏孔大小对泄漏过程中压力变化规律的影响 | 第65-67页 |
| 3.5 泄漏过程中管内流体温度变化规律 | 第67-70页 |
| 3.5.1 管内流体温度随空间、时间的变化规律 | 第68-70页 |
| 3.6 泄漏速率 | 第70-75页 |
| 3.6.1 初始温度对泄漏速率的影响 | 第71-72页 |
| 3.6.2 初始压力对泄漏速率的影响 | 第72-74页 |
| 3.6.3 泄漏孔大小对泄漏速率的影响 | 第74-75页 |
| 3.7 等熵阻塞流泄漏速率模型 | 第75-82页 |
| 3.7.1 模型介绍 | 第75-76页 |
| 3.7.2 计算实例 | 第76-77页 |
| 3.7.3 模型应用与验证 | 第77-82页 |
| 3.8 本章小结 | 第82-84页 |
| 第4章 泄漏过程中管外现象及分析 | 第84-99页 |
| 4.1 本章简介 | 第84页 |
| 4.2 管外射流结构、温度、相变 | 第84-88页 |
| 4.2.1 马赫盘附近低温测量 | 第84-86页 |
| 4.2.2 泄漏口外未显现激波的射流结构 | 第86-87页 |
| 4.2.3 泄漏口外显现激波的射流结构 | 第87-88页 |
| 4.3 场温度分布 | 第88-94页 |
| 4.3.1 工况Case7场温度分布 | 第88-91页 |
| 4.3.2 初始温度、初始压力、泄漏口径等因素对场温度分布的影响 | 第91-94页 |
| 4.4 CO_2浓度分布 | 第94-97页 |
| 4.4.1 工况Case7 CO_2浓度分布 | 第95页 |
| 4.4.2 初始温度、初始压力等因素对CO_2浓度分布的影响 | 第95-97页 |
| 4.5 本章小结 | 第97-99页 |
| 第5章 基于理想气体假设的超临界压力CO_2管道运输泄漏扩散数值模拟 | 第99-114页 |
| 5.1 本章简介 | 第99页 |
| 5.2 近场射流、远场扩散两区域数值模拟方法 | 第99-100页 |
| 5.3 基于理想气体假设的CO_2泄漏近场射流数值模拟 | 第100-109页 |
| 5.3.1 CFD模型 | 第100-103页 |
| 5.3.2 结果及分析 | 第103-109页 |
| 5.4 基于Peng-Robinson状态方程的CO_2泄漏远场扩散数值模拟 | 第109-113页 |
| 5.4.1 CFD模型 | 第109-111页 |
| 5.4.2 结果及分析 | 第111-113页 |
| 5.5 本章小结 | 第113-114页 |
| 第6章 结论与展望 | 第114-117页 |
| 6.1 全文总结 | 第114-116页 |
| 6.2 展望 | 第116-117页 |
| 参考文献 | 第117-121页 |
| 致谢 | 第121-123页 |
| 个人简历、在学期间研究成果 | 第123页 |
