【摘 要】
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为明确超声速膨胀过程中甲烷气体的低温凝结特性,建立了甲烷气体超声速凝结数学模型,采用FLU-ENT软件模拟了Laval喷管内甲烷气体超声速凝结流动规律,分析了不同出口背压对Laval喷管内甲烷气体液化性能的影响.结果 表明,甲烷气体在喷管喉部后达到极限过冷度发生凝结,成核率在极短的距离内上升到峰值,然后又降低至0,在成核率增长初期,液滴半径迅速增大,甲烷凝结释放潜热使得过冷度和马赫数降低,液滴生长速率降低,液滴半径在喷管出口处达到最大值;随着喷管压力比增大,喷管出口处开始产生激波并向喉部方向移动,当激波到
【机 构】
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中国石油工程建设有限公司西南分公司,成都610041;四川页岩气勘探开发有限责任公司,成都610051;中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,青岛266580
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为明确超声速膨胀过程中甲烷气体的低温凝结特性,建立了甲烷气体超声速凝结数学模型,采用FLU-ENT软件模拟了Laval喷管内甲烷气体超声速凝结流动规律,分析了不同出口背压对Laval喷管内甲烷气体液化性能的影响.结果 表明,甲烷气体在喷管喉部后达到极限过冷度发生凝结,成核率在极短的距离内上升到峰值,然后又降低至0,在成核率增长初期,液滴半径迅速增大,甲烷凝结释放潜热使得过冷度和马赫数降低,液滴生长速率降低,液滴半径在喷管出口处达到最大值;随着喷管压力比增大,喷管出口处开始产生激波并向喉部方向移动,当激波到达成核区域时会破坏甲烷气体凝结成核的临界条件,使得Laval喷管液化性能大大降低.
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