一、气液固三相相平衡计算改进方法及应用（论文文献综述）
朱慧星[1]（2021）在《天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究》文中研究表明天然气水合物作为一种新型战略资源,因其巨大的储量而备受关注。开采天然气水合物的主要思路是通过降压、加热、气体置换、注入抑制剂等方法打破其原有的相平衡状态,使其分解为水和甲烷气并对产生的气体进行抽取回收。在流体抽取过程中,受其拖曳作用影响,沉积物颗粒可能发生脱落和运移,即出现出砂现象。这一方面可能造成地层亏空、井壁失稳等问题;另一方面,流体中携带的固体颗粒会对电潜泵、井筒等开采装置造成磨损及堵塞,影响水合物开采的持续进行。天然气水合物储层由于埋深浅、胶结程度差,更易出现出砂问题。目前,世界范围内已开展的水合物试采工程几乎都遭遇了这一问题,部分试采工程甚至因为严重的出砂而被迫提前终止。出砂问题已经成为限制水合物长期安全高效开采的重要因素。然而,水合物开采储层出砂机理还不甚明确,并且缺乏相应的数值模拟软件对出砂过程及其对产气性能的影响进行定量评价。因此,非常有必要在厘清水合物开采储层出砂机理的基础上,开发一款适用于水合物开采出砂数值模拟的程序,以实现水合物开采过程中气-水-砂产出及其互馈作用的定量刻画,为水合物长期安全高效开采提供理论支撑。本文通过对现有研究的归纳总结,采用理论分析的方法进一步明确了水合物开采储层出砂机理,即储层固体颗粒的脱落主要受地层破坏变形、流体侵蚀及水合物分解地层弱化等多重因素的影响,固体颗粒脱落之后的运移过程受到流体拖曳作用和颗粒大小与流动通道孔径尺寸之间相互关系的共同作用。通过将悬浮固体颗粒类比于溶液中的溶质,并在溶质运移质量守恒方程的基础上引入颗粒沉积滞留及启动运移等过程,实现了对固体颗粒输运过程的定量刻画。以此为基础,构建了含水合物储层固体颗粒脱落、运移刻画模型并开发了相应的模拟模块。通过采用序列耦合的方式将其与水合物开采THM（Thermal-Hydrological-Mechanical）耦合程序Hydrate Biot进行搭接,开发了首款内嵌到水合物开采国际通用模拟软件TOUGH+Hydrate的出砂模拟程序Hydrate Sand,并通过与前人出砂实验结果的对比初步验证了其可靠性。由于水合物开采出砂问题的复杂性,目前很难获得其精确的解析解。本文通过将模拟结果与日本Nankai海槽2013年第一次水合物试采工程公布的气、水、砂产出数据进行对比拟合,进一步验证了新开发程序的可靠性;另一方面,通过考虑出砂过程及其引发的防砂装置堵塞现象,对Nankai海槽2017年第二次水合物试采中AT1-P3井异常偏低的产气表现进行了解释,显着改善了前人未考虑出砂过程模拟产气速率较实测值大幅偏高的问题（最多偏高近一个数量级）。提出降压幅度和降压速率的降低能够缓解出砂过程以及由此引发的防砂装置堵塞现象,由此能解释为什么第二次试采中AT-P2井能以更小的最大降压幅度（约为5MPa）获得高于AT-P3井（最大降压幅度约7.5 MPa）3倍以上的平均产气速率。考虑到我国南海神狐海域水合物试采场地泥质粉砂储层中巨大的水合物储量及较高的出砂风险,进一步选取该场地为研究对象,首次定量化系统分析了神狐海域水合物试采场地泥质储层的出砂过程及其对产气的影响。提出虽然相较于传统的水合物层开采,“三相区”开采所需的更小的降压幅度有利于缓解出砂现象,但是预测得到的泥质储层开采产出流体中固体颗粒含量仍高于适度出砂上限值（0.05%）的数倍至数十倍。为保证开采的安全进行,需要借助高性能防砂装置（挡砂率>60%）进行防砂。同时,研究结果表明,高挡砂率防砂装置的使用会造成井周堵塞和产气速率的降低,如开采中后期（半年至1年）挡砂率设置为60%时能够获得的产气速率仅为挡砂率为10%的1/2至2/3左右。如何在防砂与增产之间寻求平衡点是水合物开采未来面临的一大难题。本次研究能够帮助进一步认识水合物开采出砂过程及其对产气性能的影响,为未来水合物试采中开采及防砂方案的制定提供理论依据。
美合日阿依·穆太力普[2]（2020）在《CO2地质封存气-液-固相界面特性及其对渗流的影响研究》文中指出人类大量使用化石能源排放的CO2造成全球温暖化问题日益显着,世界各国都在积极推动CO2减排工作。地质封存与强化采油是实现CO2深度减排的最有效途径之一,其中涉及的科学和技术问题引起研究者广泛的兴趣。在CO2咸水层封存过程中,气-液-固相界面特性,如气液界面张力、岩石接触角等直接影响地层孔隙内流体分布、毛细管力的方向和大小,从而决定封存的可注入性、容纳力和安全性。为了更好的预测封存能力、评价封存安全性,本文重点对封存地层温度、压力条件下的CO2-咸水/油相间界面张力、岩石接触角、CO2溶解度及溶解CO2的咸水pH值、CO2-油混相压力等相界面特性进行实验和数值分析,在此基础上采用孔隙网络模型对地质封存条件下CO2、咸水两相渗流特性进行了数值模拟,探讨了岩石润湿特性与界面张力对相对渗透率、毛细管力的影响。开发了基于滴形分析的界面张力、接触角实验系统。基于轴对称滴形分析法测量了CO2-咸水/油之间的界面张力。实验结果表明,CO2-咸水两相的界面张力具有随温度和咸水浓度增大,而随压力减小的变化趋势。当达到某个压力阈值后出现伪平稳态,即界面张力不再随压力变化。界面张力增量随咸水浓度呈线性增长趋势且与离子种类相关。在实验的基础上建立了 CO2-咸水界面张力与温度、压力以及咸水浓度之间的关联式。能够在较宽的温度、压力和离子浓度范围内实现CO2-咸水界面张力准确预测。通过坐滴滴形分析法测量了水/咸水在气态、液态及超临界态CO2氛围内与Berea岩心、石灰石以及石英表面的接触角。研究了温度、压力、咸水浓度以及CO2相态对岩心润湿性的影响。结果表明,不同岩心接触角大小随温度和压力变化有较大差别,但从整体趋势来看,当CO2从气或液态变成超临界态时,岩心润湿性由亲水性向疏水性转变。结合文献和本文实验数据,对Peng-Robinson控制方程和Spycher&Pruess溶解度模型进行改进,建立了 CO2-水/咸水溶解度和界面张力预测模型。模型计算结果与实验结果的平均相对偏差的绝对值AAD%从5%降低到2%。采用基于Pitzer模型的地质化学模拟器PHREEQC计算了咸水层封存条件下CO2咸水的pH值,并与用高温高压电极法的测量值进行了对比。发现pH随压力和咸水浓度减小,随温度增大。在相同条件下,CO2-KCl体系的pH值比CO2-NaCl要大。含有较高浓度K+离子的储层咸水会减弱注入CO2后的咸水酸化程度,有利于盖层保证其密封性。采用上述滴形分析实验系统,对CO2-油混相过程的界面张力进行测量,并根据界面张力消失判断最小混相压力。实验结果表明,CO2-油之间的界面张力随压力快速减小直至为零,两相界面消失,此时对应的压力即为最小混相压力。实验发现CO2-油界面张力在低压段随温度减小,在高压段随温度增大,这个转变压力分布在4-6MPa之间,而且在高温段随碳系数增大。CO2-油的最小混相压力随温度呈线性增大趋势,而且直线斜率随碳系数增大。基于界面张力线性回归的计算方法和基于界面消失的实验方法都可以用于估算CO2-油的最小混相压力中。通过CT扫描获得的石英、长石、白云石以及Berea岩心的孔隙结构,基于最大球算法提取孔隙网络模型,以上述界面张力与接触角实验和预测结果作为输入参数,进行了孔隙网络模型气-液两相流渗流特性模拟。获得了封存条件下的相对渗透率和毛细管压力曲线。模拟结果显示:亲水储层更有利于CO2的毛细捕获,是长期、安全封存CO2的首要选择地。本文通过实验和建模的方法得到了地质封存条件下CO2-咸水/油-岩心系统的界面张力、接触角、pH和溶解度等大量热力学物性参数,为储层长期和安全封存CO2能力评估及其封存路径预测提供了数据和理论支撑。
许彦达[3]（2020）在《渣油加氢沸腾床冷模多相流的模拟与分析》文中认为近年来,面对石油资源的短缺、原油重质化程度越来越高、动荡的国际油价和燃油质量标准的不断升级以及日益严格的污染物排放要求的压力,石油化工行业的发展越来越趋向于走渣油的深度加工、环境友好、产品清洁化的道路。本文利用商用CFD软件对STRONG沸腾床渣油加氢反应器在冷模条件下进行了数值模拟,并且提出了一种新的循环结构模型用来解析具有循环流动的液相停留时间分布曲线;进一步地,对现有反应器结构进行了改进和优化;最后,在此基础上进行了简单反应动力学和复杂反应动力学模型的研究。结果表明:（1）气速增大和反应器结构改进对于改善流体的流动特性、液相混合特性和反应特性均具有积极意义。（2）液相速度增大可以明显改善液相的混合特性,但是对流动特性会产生不利影响。（3）颗粒直径增加可以在一定程度上改善液体混合特性,但是其对流体的流动特性和液相反应特性会产生不利影响。（4）气泡直径增加对于流体的流动特性、液相混合特性和反应特性均产生不利影响。
辛亚男[4]（2019）在《天然气水合物制备过程的复杂多相流传递过程研究》文中提出天然气水合物储运技术（NGH技术）亦称为天然气固化技术（GTS）,是利用水合物优秀的储气能力,将天然气由气态转化成固态水合物形式来储运,是一种本质安全的新型天然气储运技术,可望成为LNG或PNG技术的有效补充和替代技术,也因此引起了各方的关注和研究。现有研究大部分集中在实验室研究和理论计算,对水合物制备过程的传递特性及反应混合体系的多相流传递特性方面研究比较薄弱;对天然气水合物制备过程的多相流动与相际传递的认识,大多是经验性的,理论模型不多。鉴于水合物制备过程的复杂性及水合物技术工业应用的重要性,有必要进行放大规模的实验研究和数值模拟研究。水合物制造设备放大面临两个问题—气液混合和反应热的移除,因此围绕这两个问题,本文以促进多相反应体系的热质传递为核心,创新性地设计了一种新型水合物反应单元和混合换热方式制造天然气水合物;将CFD技术、颗粒动力学、群平衡模型、传热传质理论、水合物生成动力学理论、相平衡理论和多相流实验交叉结合,不仅利用实验直接测量,而且采用基于机理的简化模型和数值模拟分析天然气水合物制备过程多相系统的特征。主要研究的内容和创新点如下:1、创新性地提出一种内生力场下的水合物制备系统的设想。独创性的提出使用螺旋内槽管作为水合物反应单元管,在NGH制备反应器内使用反应管管外降液膜结合管内螺旋内槽的混合换热方式,促进体系的传热和传质过程。2、采用欧拉-欧拉-欧拉三流体模型结合颗粒动力学理论对新型螺旋内槽管内气液固三相流动状态进行了模拟研究,考察了不同流体表观流速、颗粒粒径、气泡大小下管内流体的流动状态和分布。结果表明,内槽管对流体的扰动使管内产生了复杂的二次流现象,加上气液固三相间的密度差,在产生的螺旋流和离心力的作用下,水合物和天然气在管中心位置聚集,同时管壁处的含量减小。二次流的存在使得各相界面快速更新与反应混合物的有效分离,促进水合物生成体系的传热和传质过程。3、采用CFD方法耦合PBM模型,考虑气泡在流动过程中的聚并和破碎对于流场及传质的影响,进而利用溶质渗透理论结合Kolmogorov各向同性湍流理论模拟计算出螺旋内槽管内不同温度压力、气液表观流速、气体组成下的液膜侧的气液传质系数kl。在温度一定的情况下,压力变化对于气液传质系数ki基本没有影响;同时在压力一定的情况下,随着温度的降低,气液传质系数ki减小;随着气液表观流速的增加,气液传质系数ki增大,管壁附近传质系数最大,而管中心的传质系数最小,数量级在10-5到10-4之间;而由于不同气体在水中的扩散系数的差别,导致不同气体组成下的气液传质系数kl也不同。4、使用CFD方法进行了螺旋内槽管内单相流（液相）及气液两相流过程中强化传热模拟。由于螺旋内槽管明显的二次流现象,提高了管内流体的湍流程度,同时根据场协同理论,二次流的产生增强了速度场与温度场之间的协同程度,大大提高了流体传热效率;螺旋内槽管具有强化传热的效果,不同条件下的管内Nu数随着雷诺数的增大而增大,同时螺旋内槽管内气液两相流的Nu数最大,单相流的Nu数其次,圆管单相流Nu数最小。设计了反应管外降膜式热交换器,并对其进行了计算,通过与传统管壳式换热器的对比,证明了降液膜流动的换热效果要远高于传统管壳式换热器;同时通过VOF方法模拟了降膜流动及换热过程,并进行了相互验证。5、基于Kashchiev和Firoozabadi的经典水合物成核和生长理论,将其体系从单组分-水系统扩展到本文的多组分气体（天然气）-水-SDS系统,同时结合经典结晶理论利用传质系数kl对水合物生长模型进行了修正,建立了适用于螺旋内槽管流动体系内天然气水合物生成动力学模型。将反应体系有效表面能作为唯一可调模型参数,考察了它对于天然气水合物成核和生长速率的影响,有效表面能越大,成核速率越小,而对于水合物生成驱动力和生长速率没有影响。6、搭建了由多管（螺旋内翅管）气—液鼓泡式反应结晶器构成的NGH制备中试反应器,在反应结晶器中使用降液膜结合管内螺旋内翅片的混合换热方式。使用设计的反应器进行了水合物生成实验研究,获得不同温度、压力及水泵循环流速下的储气量、气体消耗量及平均气体消耗速率。由结果可知,平均气体消耗速率随着压力的升高和温度的降低而增大,同时增大水泵的循环流速,可以相应的增大气体的消耗速率。通过建立的水合物生长模型与实验数据进行匹配,优化得到了不同条件下有效表面能。通过模型计算,获得反应时间内总的气体消耗量、平均气体消耗速率及气体消耗速率曲线,平均气体消耗速率结果表明模型与实验数据吻合良好。总体而言,天然气水合物的制备涉及极为复杂的气液固三相流传递过程。本文的研究仅对这一过程进行了初步的分析。然而CFD等技术与实验的结合可为进一步地设计和构造合理的反应结晶器提供理论指导,为大规模水合物制备提供可能。
李伟[5]（2019）在《二氧化碳雪化分离技术研究》文中指出当前已开采的天然气中CO2含量越来越高,传统醇胺法等的弊端愈发凸显,本文提出二氧化碳雪化分离技术,既获得符合要求的产品气（即CO2含量小于3%）,又能实现CO2产品的捕集回收。本文在理论计算与实验设计两方面进行了探究。应用PR方程和SRK方程分别对CO2-N2二元体系进行相平衡计算,将方程所得结果与现有文献数据对比计算可知,PR方程对CO2-N2二元体系进行相平衡计算的精度高于SRK方程,故将其应用于CO2-N2二元体系结霜点以及露点的计算。同时应用HYSYS软件计算CO2-N2二元体系的结霜温度等相平衡数据,并与PR方程理论计算值进行比较,平均相对误差绝对值较小,可直接应用HYSYS软件进行计算。由所得数据绘制CO2-N2二元体系三相图,获取CO2雪化分离技术的应用条件（确定压力下的雪化温度、温度区间以及允许混合气中CO2的最大含量）。得其一般变化趋势为随着操作压力的不断降低,进行CO2雪化分离时所需温度越来越低,但实现雪化分离的温度区间越来越大,同时可允许混合气中含有越来越多的CO2。为方便后续实验应用,对CO2雪化分离技术所需温度以及所允许混合气中CO2最高含量进行公式拟合,其计算精度满足实际应用需求。研发CO2雪化分离系统实现CO2在实验室条件下的雪化分离。选取“局部低温,有凝结核”方案进行了0.5MPa压力下的CO2雪化分离测试实验,顶部与底部出口处产品的CO2浓度以及气体的回收率或CO2产品的生成率等均与理论相符,验证了CO2雪化分离技术的可行性。并总结了测试实验的不足,提出适当提高操作压力或继续改进装置保温性能等方法以更好脱除CO2。在技术可行的同时,进行了经济可行性的分析,相比传统醇胺法而言,CO2雪化分离技术能耗较低,效果更好。完善测试实验的不足,最后在三种不同操作压力下（1.2MPa,1.0MPa,0.7MPa）进行CO2雪化分离实验,均取得良好结果。底部产品中的CO2浓度均能达到100%;顶部产品气中的CO2浓度也均小于预定目标3%;同时,顶部出口处气体回收率保持在94%以上,CO2产品进入CO2收集罐储存利用。为下一步CO2雪化分离技术的深入研究奠定了良好基础。
罗丹[6]（2019）在《天然气水合物流态化分解及多相流动特性研究》文中研究说明在能源需求越来越高的21世纪,天然气水合物作为一种清洁的替代能源引起了人们的广泛关注。水合物固态开采法为天然气水合物的开采提出了一种新的思路,但固态开采中水合物浆体长距离多相输送的稳定性一直制约着其进一步应用。因此,本文提出利用化工生产中的流化床作为固态开采中天然气水合物的分解单元,在水合物分解后,仅对甲烷进行输送,达到优化和改进水合物固态开采过程的目的,对水合物的资源化利用具有重要的意义。流化床中的多相流动和反应过程的研究是流化床作为水合物分解单元的关键,因此,本文利用数值模拟的方法对水合物体系的多相流动和分解进行了研究。首先,根据天然气水合物体系的基础物性,对流化床中甲烷-水-水合物颗粒的气-液-固三相流态化过程进行了研究。结果表明,床层中气含率主要受流化气速影响。随着流化气速增大,轴向上气含率增大,径向上气含率逐渐呈现中部高,两侧小的趋势,且中部的极大值增大。在流化气速为0.20 m/s,在z=0.3 m高处,极大值最大为0.32。轴向上固含率主要受流化气速、固相密度和初始固相体积分数的影响。当流化气速大于0.10 m/s,固相密度小于2200kg/m3以及初始固相体积分数小于0.1时,沉积于流化床底部的颗粒较少,轴向固含率分布较均匀,流化质量更好。径向固含率的波动程度则随着流化气速和初始固相体积分数的增大而增加。床层的压力降受固相初始体积分数影响最大,在所有模拟的工况中,当初始固相体积分数为0.4时,压力降最大达5794 Pa。其次,在甲烧-水-水合物颗粒的气-液-固三相流态化的基础上,对水合物颗粒的流态化分解过程进行了研究。由于水合物分解过程耦合了热质传递过程,对水合物单颗粒在分解过程中与外部水流的传质传热规律也进行了分析。结果表明,增大水流温度和速度,减小水合物颗粒初始粒径均能提高水合物颗粒的分解速率,水流温度是水合物分解速率的主要控制因素。当水流温度达到298 K时,水合物颗粒粒径在60 s内从2mm减小到0.64 mm,转化率达到96.65%。水合物颗粒和水流间的传质传热过程受水流速度和颗粒粒径的控制。增大水流速度和减小粒径均能够加快颗粒的升温速度并降低颗粒外部的甲烷浓度。随着水流速度达到0.40 m/s,颗粒表面温度在2 s内从初始的274 K上升到水流温度293 K。当颗粒初始粒径为1.0 mm时,颗粒表面温度在1 s内从初始的274 K上升到水流温度293 K。最后,在甲烷-水-水合物颗粒的多相流动和流化床中水合物单颗粒分解的研究的基础上,基于反应器尺度,建立了流化床中水合物分解耦合流动的轴向模型,并通过增大床宽,对流化床的放大进行了分析。模拟结果表明,增大流化床温度,减小颗粒粒径,水合物的转化率均明显提高。在15 s时,随着流化床温度从283 K上升到298 1K,水合物的瞬时转化率从1.72%增大到47.44%,随着颗粒粒径从4.0 mm减小到0.5在mm,达到稳定后,水合物的瞬时转化率从11.91%上升到94.93%。床层中的流动则受流化气速的影响较大,增大流化气速均有助于轴向固相浓度的均匀分布,同时,床层进入稳定状态的时间也越短。通过增大床宽对流化床进行放大分析发现,随着流化床床宽增大,水合物的瞬时转化率略有降低。
马永丽[7]（2019）在《气-液-固三相流动体系的介尺度模型研究》文中研究表明气-液-固三相流化床在过程工业具有广泛的应用。但是,其内部多相流动结构的复杂性制约着该类反应器的科学设计放大、优化操作以及有效控制,有必要运用新的理论和方法对其进行模型化研究。本文采用基于能量最小多尺度（Energy-Minimization Multiscale,EMMS）原理的介科学方法,建立了描述气-液-固流化床内多相流动行为的全局、轴向以及径向分布的机理模型,并进行了实验验证和预测研究。具体的研究内容及结论如下:1)引入气泡和固体颗粒的加速度,建立了改进的气-液-固流化床流动行为全局数学模型。气泡与固体颗粒的加速度使得该模型能更加准确的预测相界面之间滑移速度和床层收缩现象。在低表观气速的拟稳态下,气泡加速度随操作条件的变化而变化,固体颗粒加速度则为0 m/s2;较高表观气速下的情况与之相反。在非稳定膨胀状态条件下,较大上升速度和加速度的小气泡和较小上升速度和加速度的大气泡沿轴向发生聚并。所建模型适用于,含有小（或轻）固体颗粒的气-液-固流化床的鼓泡流和聚并流区域。2)基于气泡尾涡对固体颗粒的夹带现象,建立了气-液-固膨胀床的轴向流动介尺度模型。该模型证明了气泡尾涡对固体颗粒的夹带是轴向非均匀结构的形成机制。尾涡脱落长度、尾涡与气泡的体积比,以及尾涡相和液-固拟均相的固含率比,随流动状况而变。在促进气泡长大的表观气、液速范围内,轴向过渡段长度随这两个表观速度的增大而增加。过渡段的起始点随表观液速的增加逐渐上移。3)考虑颗粒团的流动行为,建立了气-液-固循环流化床轴向流动介尺度模型,首次预测了膨胀流化模式/循环流化模式/液体输送模式之间过渡点。颗粒团相中固体颗粒的加速度受操作条件的明显影响,且其最大值可以指示过渡段长度的变化。在固体颗粒的饱和夹带点,固含率的轴向分布呈上稀下浓的“S”型结构;且稀相的起始点与操作条件有关。此外,伴随着气泡的长大,颗粒团逐渐形成。在拟稳态下,液-固相中固体颗粒加速度趋于-9.8 m/s2,气泡加速度为0 m/s2。4)基于流体剪应力的径向分布,建立了气-液-固流化床的径向流动介尺度模型,准确预测了环-核界面、气泡速度和尺寸最大值处的径向位置。固体颗粒的径向加速度为0 m/s2。单位质量固体颗粒所需的悬浮输送能可作为环-核径向位置的指示参数。
黄婷[8]（2018）在《深水天然气水合物输送管道气液固三相流基础理论研究》文中指出深海中蕴藏有丰富的天然气水合物资源,开采出的天然气在输送过程中会使管道呈现气（天然气）液（液态水）固（水合物颗粒）三相流动的特点。受沿线不断变化的温度和压力条件影响,输送管道中的水合物颗粒会出现生长或分解的现象。在气液固三相流动状态下,温度、压力、流速和气/液/固相的比例等参数会影响水合物颗粒的相变行为;水合物颗粒相变又会反过来影响管道的水力和热力参数分布规律。这种水合物颗粒的相变与管道流动参数的动态耦合作用,使得对水合物动力学参数和管道流动参数的预测和分析变得非常困难。针对上述问题,基于流体力学、热力学、动力学和传热传质学理论,采用实验、理论和数值模拟相结合的方法,研究了水-水合物两相平衡下气体溶解度变化规律、水合物颗粒的生长和分解动力学特征和机理以及含水合物颗粒的气液固三相管流理论。建立了水-水合物两相平衡气体溶解度预测模型、水合物生长动力学预测模型、水合物分解动力学预测模型和考虑水合物颗粒相变的气液固三相管流数学模型,实现了对伴随水合物颗粒相变的气液固三相管流热力学、水力学特征和规律的描述,为深水天然气水合物输送管道的设计、运行和管理提供了理论和技术支撑。具体的研究内容和取得的主要成果如下:（1）水-水合物两相平衡状态下水相中气体溶解度的预测可靠性,直接对水合物生长驱动力和生长速率的预测产生重要影响。基于van der Waals-Platteeuw理论模型描述水合物相,分别选用亨利定律、PREoS、VPT EoS和TB EoS四种方法计算气体逸度,描述含有溶解气的水相,从而建立了 v-HL、v-PR、v-VPT和v-TB四种水-水合物两相平衡预测模型,实现对该状态下气体溶解度的预测。借助文献实验数据和商业软件Multiflash 4.4,评价出四种模型的优劣。其中,v-VPT模型在温度273.1～294.55 K,压力2.57～46.76 MPa范围内与其他状态方程法相比具有更高的精度。针对该模型在描述水分子和甲烷分子之间的非对称相互作用时,没有充分考虑到过冷水极性增强的性质,从而带来一定偏差的问题,基于实验数据重新拟合了甲烷-水二元交互作用系数,形成了改进的v-VPT水-水合物两相平衡气体溶解度预测模型。改进后的模型误差明显减小,且优于商业软件Multiflash 4.4的模拟精度。（2）基于全透明高压反应釜装置,开展了 16组200～1000 PRM下甲烷水合物生长和分解动力学实验研究。通过实验参数测量和现象记录相结合的方法,得到了较为完整的水合物生长和分解动力学特征,并阐释了相变过程的控制机理。将实验过程划分为诱导期、水合物快速生长期、水合物缓慢生长期和水合物分解期四个阶段。并且,依据搅拌电机扭矩变化规律,分析了搅拌和水合物体积分数对水合物浆液流动特性的影响。（3）以气体传质单膜理论为基础,以Skovborg&Rasmussen传质限制模型为基本形式,考虑了气液界面水合物膜的覆盖作用和水合物浆液黏度对传质的影响,建立了传质系数、气液界面面积和浓度差驱动力等关键参数的预测方法,形成了一个完整的水合物生长动力学预测模型。结合本文反应釜和文献环道实验数据,验证了模型的可靠性,发现其明显优于Boxall本征生长动力学模型和其他传质限制模型。通过改进Graham黏度模型,提高了水合物浆液黏度预测准确性,进一步提高了水合物生长动力学预测模型的精度。（4）基于水合物分解“三步骤”机理,综合水合物本征分解动力学和气体传质理论,建立了水合物分解动力学预测模型。针对模型预测结果与实验值偏差较大的问题,考虑到水合物分解产生的气泡对传质过程的影响,在模型中引入一个修正函数来表征气泡数量密度与传质系数的关系,提高了分解动力学预测模型的准确性。通过反应釜实验数据验证可知,该水合物分解动力学预测模型具有较高的可靠性。（5）考虑水合物颗粒的生长和分解与管道状态参量的耦合作用,基于守恒原理,建立了伴随水合物颗粒相变的气液固三相管流数学模型。结合水合物颗粒生长、分解动力学预测模型,基于CFD技术,对所建立的模型进行数值求解。借助文献实验数据,对模型的可靠性进行了验证。通过对水平和垂直水合物输送管道的模拟,定量描述了管道中水合物颗粒的发展过程和三相流动规律。结果表明,气相体积分数、水合物浓度、流速对水合物输送水平管道的压降影响较大。水合物颗粒相变对垂直管中各相质量流量、流速、相分布、温度和压降都有影响,其中,水合物分解对各相流速影响较大,对压降影响较小。并以我国南海海水温度分布为条件,分析了深水天然气水合物输送管道的流动安全性。
杨居衡[9]（2018）在《多相体系蜡析出计算模型研究》文中提出随着海洋油气资源的开发,尤其是海底含蜡原油的不断开采,受海底低温环境的影响,海底混输管道的流动安全保障正面临严峻挑战——蜡沉积问题。准确预测管输石油的析蜡特性正是防止和控制管道蜡沉积问题的根本所在。为此,本文建立了液固和气液固析蜡预测模型,改进了气液固各相非理想性的热力学描述方法,结合特征化理论将上述模型分别应用于原油和凝析油体系,使之具备工业应用价值。主要工作如下:首先,本文针对烷烃体系建立了液固相平衡预测模型。采用新提出的IRSW溶液模型描述固相蜡晶的非理想性。该溶液模型同时考虑了过量焓和过量熵对过量吉布斯自由能的贡献。其中,焓的贡献采用修正的正规溶液模型描述;熵的贡献通过Wilson模型计算。液相的非理想性采用正规溶液模型和Flory free-volume方程共同描述。再者,本文从分子形态的微观角度引入蜡晶分子间的末端效应和多态固相的变化过程,使得模型物理意义更加完善,实现了析蜡点、析蜡量和析出蜡晶组成的准确预测。其次,针对高度非对称烷烃体系,改进了EOS-GE气液相平衡预测模型。其中,状态方程采用考虑体积平移参数的t-PR状态方程;GE通过UNIFAC溶液模型计算。针对UNIFAC模型假设―溶液基团各向同性‖的不足,采用体积参数非线性加和的方式对组合活度系数加以改进,显着提升了EOS-GE模型对非对称烷烃体系的泡点预测精度。随后,结合液固相平衡预测模型,考虑压力对固相非理想性的影响,构建了气液固相平衡预测模型。采用Sloan算法求解,实现了高压含气烷烃体系析蜡特性的准确预测,从理论上揭示了进料组成和操作压力对析蜡点的影响规律。最后,结合特征化理论,将上述液固和气液固相平衡预测模型成功应用于原油和凝析油体系,分别建立了原油和凝析油体系的析蜡预测模型。原油析蜡预测模型利用Coutinho提出的指数递减规律估计正构烷烃的分布。该模型采用IRSW模型计算固相的活度系数,同时忽略液相的非理想性。凝析油析蜡预测模型综合应用Pedersen、Riazi和Coutinho法,实现了对进料组成的合理估计。由于EOS-GE模型无法应用于凝析油体系,本文采用EOS-kij模型替代EOS-GE模型。利用多种原油和凝析油的相平衡实验数据对所建析蜡预测模型进行验证。结果表明,实际体系预测模型的计算结果与实验数据较为吻合。相关研究成果对多相集输管道降低蜡堵风险,提高流动安全保障能力具有重要的指导作用。
罗洋[10]（2018）在《基于TBAB水合物的气体分离技术相关基础研究》文中进行了进一步梳理水合物法气体分离技术因其操作条件温和、工艺流程简单、工作介质廉价环保,而受到广泛的关注。水合物添加剂四丁基溴化铵,不易挥发,能与气体分子在温和温度压力范围内生成半笼型水合物,是目前应用最多的热力学促进剂之一。文献中使用TBAB进行水合分离的研究很多,但是大多数是实验研究,关于水合分离过程模型开发的研究仍比较少见。目前,大多数水合分离的实验仍在相平衡反应器内完成,无法反映工业上的连续过程。而以连续流动状态下进行的水合分离研究报道相对较少。为了使水合分离技术进一步接近工业化,以上问题亟待解决。针对以上问题,本文在开发预测水合分离效果的闪蒸模型和连续流动状态下的水合分离等方面进行了研究,具体内容如下:（1）TBAB热力学相平衡条件是水合分离过程计算的基础,本文首先进行了气体+TBAB体系的半笼型水合物相平条件预测模型的开发。以左有祥改进的Patel-Teja立方型状态方程（MPT）为基础,并基于Chen-Guo模型理论,建立了适用于纯气体/混合气+TBAB体系的半笼型水合物相平条件预测模型。（2）完成了CO2在TBAB溶液中的恒温恒压相平衡实验研究,考察了TBAB浓度、温度、压力对于TBAB水合生成过程和储气量的影响,定义了推动力有效利用率、TBAB转化率、表观液相等概念,开发了气-液-TBAB水合物三相恒温恒压闪蒸计算模型。（3）在TBAB溶液中加入二甲基亚砜（DMSO）和碳酸丙烯酯（PC）酸性气体溶剂组成复配添加剂,进行了CO2在复配添加剂溶液中的相平衡实验。结果表明,DMSO和PC的加入提高TBAB水合物的生成压力,加入量较高时还会增加水合物的诱导时间,降低水合物的生成速率。（4）完成了CO2+N2和CO2+H2在TBAB溶液中的恒温恒体积相平衡实验研究,考察了TBAB浓度、温度、压力对于TBAB水合生成过程和储气量的影响。同时,在恒温恒压闪蒸模型的基础上,加入压力变换的方法,开发了气-液-TBAB水合物三相恒温恒体积闪蒸计算方法,并对实验数据进行了计算,计算结果准确,可以反映各操作条件对于分离结果的影响规律。（5）自行设计搭建了一套管式水合连续分离气体混合物的实验装置,以喉管进气的文丘里管作为气液混合器,以气液顺流的接触反应的方式,实现了模拟烟道气和IGCC燃料气的水合连续分离的稳定运行。实验结果表明对于烟道气,经过4次分离可以将CO2浓度由17%提升至95%以上,CO2回收率为38.99%。对于IGCC燃料气,经1次分离后,CO2浓度可以由40%提高至76.70-88.88%,显示了较好的工业应用前景。（6）基于TBAB水合物热力学模型,以TBAB与水分子生成基础水合物作为水合反应的控制步骤,以逸度差作为水合反应的推动力,建立了TBAB水合物生成动力学模型。基于管内流动为平推流的假设,采用“微元法”建立管式水合反应器中水合分离过程的计算模型,对烟道气和IGCC燃料气的水合连续分离进行了模拟计算,计算结果人满意。（7）测定了CH4+H2混合气体在TBAB溶液中的水合物相平衡条件。完成了CH4+H2气体的相平衡分离实验。在实验室自行设计的可视化连续搅拌釜式水合分离装置上先后进行了CH4+H2二元混合气体及加氢装置尾气模拟气样的水合连续分离实验,实验结果表明,在适宜的操作条件下,在未水合气中H2浓度由80-85%提高至90%以上,表明水合连续分离加氢装置尾气具有良好的分离效果。
二、气液固三相相平衡计算改进方法及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、气液固三相相平衡计算改进方法及应用（论文提纲范文）
（1）天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题依据 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题依据 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水合物试采工程中的出砂问题 |
| 1.2.2 水合物开采出砂实验研究 |
| 1.2.3 水合物开采出砂数值模拟研究 |
| 1.2.4 存在问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 天然气水合物赋存特征及储层出砂机理 |
| 2.1 天然气水合物赋存特征 |
| 2.1.1 天然气水合物赋存环境 |
| 2.1.2 天然气水合物赋存模式 |
| 2.1.3 天然气水合物储层结构类型 |
| 2.2 固体颗粒脱落机理 |
| 2.2.1 地层破坏变形 |
| 2.2.2 流体侵蚀 |
| 2.2.3 水合物分解 |
| 2.3 固体颗粒运移机理 |
| 2.3.1 流体因素 |
| 2.3.2 颗粒大小与孔径 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 储层固体颗粒脱落量计算与气-液-固多相输运理论 |
| 3.1 固体颗粒脱落量计算模型总结 |
| 3.1.1 Mohr-Coulomb等强度准则 |
| 3.1.2 临界塑性应变准则 |
| 3.1.3 流体侵蚀准则 |
| 3.2 气-液两相渗流理论 |
| 3.2.1 多孔介质单相渗流 |
| 3.2.2 多孔介质气-液两相渗流 |
| 3.3 固体颗粒运移刻画模型总结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 水合物开采出砂数值模型构建及程序开发 |
| 4.1 水合物开采出砂数学模型构建 |
| 4.1.1 传热-气水流动过程数学模型构建 |
| 4.1.2 岩土力学过程数学模型构建 |
| 4.1.3 含水合物储层固体颗粒脱落运移数学模型构建 |
| 4.2 水合物开采出砂数值模型构建 |
| 4.2.1 空间离散 |
| 4.2.2 时间离散 |
| 4.2.3 方程组求解 |
| 4.3 数值模拟程序开发 |
| 4.4 程序验证 |
| 4.4.1 出砂实验概况 |
| 4.4.2 出砂实验数值模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 典型砂质储层开采气-水-砂产出过程模拟与分析 |
| 5.1 日本NANKAI海槽水合物试采工程概述 |
| 5.1.1 试采区地理位置及井位设置 |
| 5.1.2 试采矿体储集特征 |
| 5.1.3 开采段设置及防砂措施 |
| 5.1.4 试采气-水-砂产出结果对比 |
| 5.2 试采模型构建 |
| 5.2.1 概念模型及网格剖分 |
| 5.2.2 初始条件、边界条件及模型参数 |
| 5.3 试采气-水-砂产出过程对比拟合与分析 |
| 5.3.1 AT1-P井 |
| 5.3.2 AT1-P3 井 |
| 5.3.3 AT1-P2 井 |
| 5.3.4 开采井产气性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 典型泥质储层开采气-水-砂产出过程模拟与分析 |
| 6.1 我国南海神狐海域第二次水合物试采工程概述 |
| 6.1.1 试采区地质背景 |
| 6.1.2 试采矿体储集特征 |
| 6.1.3 试采井位设置及水平井轨迹优选 |
| 6.1.4 试采气-水-砂产出表现 |
| 6.2 神狐海域水合物储层“三相区”形成机理分析 |
| 6.3 水平井“三相区”开采模型构建 |
| 6.3.1 概念模型及网格剖分 |
| 6.3.2 初始条件、边界条件及模型参数 |
| 6.3.3 模型适用性分析 |
| 6.4 短期试采气-水-砂产出过程分析 |
| 6.4.1 气-水-砂产出表现 |
| 6.4.2 储层物性参数空间分布及演化 |
| 6.5 长期开采气-水-砂产出过程预测 |
| 6.5.1 气-水-砂产出表现 |
| 6.5.2 储层物性参数空间分布及演化 |
| 6.5.3 不确定分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论、创新点与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介、科研成果及所获奖励 |
| 致谢 |
（2）CO2地质封存气-液-固相界面特性及其对渗流的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 CO_2封存条件下的界面张力研究进展 |
| 1.2.2 CO_2咸水层封存条件下储层润湿性研究进展 |
| 1.2.3 CO_2和水/咸水溶解度模型研究进展 |
| 1.2.4 储层条件下饱和CO_2的咸水pH研究进展 |
| 1.2.5 CO_2-油体系界面张力和最小混相压力研究进展 |
| 1.2.6 基于孔隙网络模型的气-水两渗流研究进展 |
| 1.3 研究现状总结 |
| 1.4 本文主要研究思路 |
| 2 地质封存CO_2-咸水界面张力与岩心润湿性研究 |
| 2.1 界面张力和润湿性测量方法 |
| 2.1.1 基于ADSA法的IFT测量原理 |
| 2.1.2 基于ADSA法的接触角测量原理 |
| 2.1.3 不确定度的计算方法 |
| 2.2 界面张力和润湿性实验介绍 |
| 2.2.1 可视窗实验系统 |
| 2.2.2 实验条件和材料 |
| 2.2.3 实验步骤 |
| 2.2.4 两相密度差的获取 |
| 2.3 CO_2-咸水界面张力实验结果分析 |
| 2.3.1 界面张力随温度压力的变化 |
| 2.3.2 阳离子浓度与种类对界面张力的影响 |
| 2.3.3 CO_2-咸水界面张力经验公式 |
| 2.4 岩心润湿性实验结果分析 |
| 2.4.1 不同环境条件下岩心润湿性 |
| 2.4.2 岩心润湿性影响因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 地质封存CO_2溶解度和界面张力模型研究 |
| 3.1 混合相的摩尔体积计算 |
| 3.1.1 α函数的改进 |
| 3.1.2 相互因子K_(ij) |
| 3.1.3 摩尔体积 |
| 3.1.4 平衡常数K |
| 3.2 CO_2-H_2O/咸水系统溶解度和界面张力 |
| 3.2.1 摩尔分数的计算 |
| 3.2.2 Margules参数A_M |
| 3.2.3 逸度系数Φ |
| 3.2.4 CO_2-H_2O/咸水系统界面张力的计算 |
| 3.3 模型结果 |
| 3.3.1 溶解度模型结果分析 |
| 3.3.2 CO_2-H_2O之间IFT的预测结果 |
| 3.3.3 CO_2-咸水之间IFT的预测结果 |
| 3.4 主要结论 |
| 4 地质封存条件下溶解CO_2的咸水pH研究 |
| 4.1 高温高压pH实验台 |
| 4.1.1 电测法实验系统 |
| 4.1.2 实验材料 |
| 4.1.3 实验步骤 |
| 4.2 标定和不确定度 |
| 4.2.1 标定电极 |
| 4.2.2 实验不确定度的计算 |
| 4.3 实验结果和分析 |
| 4.3.1 验证和重复性实验 |
| 4.3.2 温度压力对CO_2+KCl系统pH值的影响 |
| 4.3.3 实验结果与PHREEQC模拟结果对比 |
| 4.3.4 离子强度和种类对pH的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 强化采油CO_2-油界面张力与最小混相压力研究 |
| 5.1 CO_2-烷烃界面张力和最小混相压力实验 |
| 5.1.1 实验系统和材料 |
| 5.1.2 实验条件和步骤 |
| 5.2 CO_2-烷烃界面张力实验结果分析 |
| 5.2.1 实验结果与文献对比 |
| 5.2.2 温度、压力以及烷烃种类对CO_2-烷烃IFT的影响 |
| 5.2.3 碳系数对CO_2-烷烃IFT的影响 |
| 5.2.4 CO_2-烷烃IFT的变化原因 |
| 5.3 CO_2-烷烃最小混相压力实验结果分析 |
| 5.3.1 CO_2-烷烃MMP的计算结果 |
| 5.3.2 温度、烷烃种类对CO_2-烷烃MMP的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 界面张力与润湿性对地质封存渗流影响的数值模拟 |
| 6.1 基于孔隙网络的两相渗流模拟 |
| 6.1.1 孔隙网络提取算法 |
| 6.1.2 孔隙微焦点-CT图像 |
| 6.1.3 渗流模拟计算 |
| 6.1.4 气-水两相流传输性质的计算方法 |
| 6.2 储层岩心上的气-液两相渗流模拟结果 |
| 6.2.1 孔隙网络模型提取 |
| 6.2.2 气-液两相渗流模拟条件 |
| 6.2.3 气-液两相渗流模拟结果 |
| 6.3 岩心润湿性对气-液两相渗流特性的影响 |
| 6.3.1 润湿性非均质性对气-液两相渗流的影响 |
| 6.3.2 润湿性各向异性对气-液两相渗流的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A PHREEQC模型的相关参数 |
| 附录B 基于Pitzer模型的PHREEQC模拟器输入文档举例 |
| 附录C 基于孔隙网络模型的渗流模拟输入代码 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）渣油加氢沸腾床冷模多相流的模拟与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 文献综述 |
| 引言 |
| 1.1 渣油加工处理技术现状 |
| 1.1.1 溶剂脱沥青工艺 |
| 1.1.2 延迟焦化 |
| 1.1.3 流化焦化和灵活焦化 |
| 1.1.4 渣油催化裂化 |
| 1.1.5 渣油加氢裂化 |
| 1.2 渣油加氢反应器研究现状 |
| 1.2.1 三相流化床研究现状 |
| 1.2.2 STRNG沸腾床研究现状 |
| 1.3 沸腾床的流动特性与液相混合特性 |
| 1.3.1 流动特性 |
| 1.3.2 返混 |
| 1.3.3 液相停留时间分布 |
| 1.4 模拟方法 |
| 1.4.1 CFD软件介绍 |
| 1.4.2 CFD软件结构 |
| 1.4.3 CFD工作方法 |
| 1.4.4 CFD数值模拟流程 |
| 1.5 课题内容与研究意义 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 STRONG沸腾床CFD传递模型与数值模拟方法 |
| 2.1 物理模型 |
| 2.1.1 STRONG沸腾床反应器结构及尺寸 |
| 2.1.2 STRONG沸腾床反应器工作原理 |
| 2.2 数学模型 |
| 2.2.1 物理模型基本假定 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 网格无关性检验 |
| 2.3 主控方程及模拟方法 |
| 2.3.1 CFD数值模拟方法和分类 |
| 2.3.2 多相流模型的选取 |
| 2.4 相间作用力模型的选取 |
| 2.4.1 液固相之间的曳力 |
| 2.4.2 气液相之间的曳力 |
| 2.4.3 气固相之间的曳力 |
| 2.5 湍流方程 |
| 2.6 壁面函数的选取 |
| 2.7 控制方程总结 |
| 2.8 附加条件 |
| 2.9 计算稳定判据 |
| 2.10 松弛因子的设定 |
| 2.11 计算时间步长的设定 |
| 2.12 模型验证 |
| 2.13 本章小结 |
| 第三章 STRONG沸腾床数值模拟与流动和混合特性分析 |
| 3.1 研究目的 |
| 3.2 沸腾床内流体流动过程分析 |
| 3.2.1 真实反应器内流体流动过程 |
| 3.2.2 数值模拟结果 |
| 3.3 流体力学分析 |
| 3.3.1 整体流体力学分析 |
| 3.3.2 反应器流线与三相分离器流动特性分析 |
| 3.4 操作参数对沸腾床流动特性的影响 |
| 3.4.1 气相速度增加(u_G=0.03m/s)对反应器内流动特性的影响 |
| 3.4.2 液相速度增大(u_L=0.02m/s)对流动特性的影响 |
| 3.4.3 固体颗粒直径增加(d_p=0.2mm)对反应器内流动状态的影响 |
| 3.4.4 气泡直径增大(d_B=0.03mm)对沸腾床内流动特性的影响 |
| 3.5 停留时间分布曲线的测定方法 |
| 3.5.1 停留时间分布曲线数值模拟方法 |
| 3.5.2 液相停留时间分布曲线的测定 |
| 3.6 停留时间分布理论的应用 |
| 3.7 循环结构分析 |
| 3.7.1 循环结构停留时间分布密度函数的频域推导 |
| 3.7.2 循环结构停留时间分布密度函数的时域推导 |
| 3.7.3 循环流结构传递函数的分析 |
| 3.7.4 不同情况循环结构传递函数的推导 |
| 3.8 液相停留时间分布的表征 |
| 3.8.1 标准操作条件下液相停留时间分布曲线 |
| 3.8.2 气相速度增大(u_G=0.03m/s)对液相停留时间分布的影响 |
| 3.8.3 液相速度增加(u_L=0.02m/s)对液相停留时间分布的影响 |
| 3.8.4 固体颗粒直径增加对(d_p=0.2mm)液相停留时间分布曲线 |
| 3.8.5 气泡直径增加(d_B=0.03mm)对液相停留时间分布曲线 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 沸腾床反应器的结构改进与优化以及反应特性分析 |
| 4.1 研究目的 |
| 4.2 设置“Y”型轴向挡板对沸腾床反应器流动特性和混合特性的影响 |
| 4.2.1 “Y”型挡板对沸腾床反应器轴向、径向分率的影响 |
| 4.2.2 “Y”型挡板对沸腾床内气液固三相体积分率分布的影响 |
| 4.2.3 “Y”型挡板对沸腾床流线的影响 |
| 4.2.4 “Y”型挡板对沸腾床液相停留时间分布的影响 |
| 4.3 设置“八”型轴向挡板对沸腾床流动特性和混合特性的影响 |
| 4.3.1 “八”字型挡板对沸腾床内轴向、径向体积分率的影响 |
| 4.3.2 “八”字型挡板对沸腾床内气液固三相体积分率分布的影响 |
| 4.3.3 “八”字型挡板对沸腾床流线的影响 |
| 4.3.4 “八”字型挡板对沸腾床液相停留时间分布的影响 |
| 4.4 STRONG渣油加氢沸腾床反应器反应特性分析 |
| 4.4.1 简单反应动力学条件下反应特性分析 |
| 4.4.2 复杂反应动力学条件下反应特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及论文发表 |
| 作者及导师简介 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（4）天然气水合物制备过程的复杂多相流传递过程研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气体水合物概述 |
| 1.2.1 水合物的性质 |
| 1.2.2 水合物自保护效应 |
| 1.3 水合物相平衡研究 |
| 1.3.1 实验研究 |
| 1.3.2 热力学模型研究 |
| 1.4 水合物生成动力学研究现状 |
| 1.4.1 水合物成核研究 |
| 1.4.2 生长动力学模型研究 |
| 1.5 水合物生成强化研究 |
| 1.5.1 化学强化方法 |
| 1.5.2 物理强化方法 |
| 1.6 反应器设计思考及相关问题 |
| 1.7 研究设想提出及研究思路 |
| 1.8 本文研究内容 |
| 第二章 螺旋内槽管内多相流流动及传质特性数值模拟研究 |
| 2.1 螺旋内槽管内气液固三相流数值模拟研究 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 螺旋内槽管物理模型 |
| 2.1.3 数学模型的建立 |
| 2.1.4 结果与讨论 |
| 2.1.5 小结 |
| 2.2 螺旋内槽反应单元管内气液传质模拟研究 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 CFD-PBM模型建立 |
| 2.2.3 物性及模拟参数 |
| 2.2.4 结果与讨论 |
| 2.2.5 小结 |
| 第三章 降膜和螺旋内槽混合强化传热数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 螺旋内槽管管内强化传热数值模拟 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 数学模型 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 降膜流动及传热研究 |
| 3.3.1 管外降膜装置设计 |
| 3.3.2 降膜参数计算 |
| 3.3.3 降膜流动与传热的CFD模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 水合物生成动力学计算 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 螺旋内槽管流动体系内天然气水合物生成动力学模型 |
| 4.2.1 天然气水合物的生成条件模型 |
| 4.2.2 天然气水合物平衡组成的计算 |
| 4.2.3 水合物生成过程驱动力 |
| 4.2.4 水合物成核速率模型 |
| 4.2.5 生长速率模型 |
| 4.2.6 管道内气体消耗速率模型 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 水合物生成条件及组成分析 |
| 4.3.2 水合物动力学参数 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水合物中试系统搭建及实验研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 系统简介 |
| 5.2.1 设备的设计与选择 |
| 5.2.2 测试系统及其误差分析 |
| 5.2.3 现场实验设备照片 |
| 5.2.4 反应器设备强度校核计算 |
| 5.3 水合物生成实验研究 |
| 5.3.1 实验材料 |
| 5.3.2 实验数据处理 |
| 5.3.3 实验条件和步骤 |
| 5.3.4 实验结果与讨论 |
| 5.3.5 生成动力学模型有效性验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 本文总结与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（5）二氧化碳雪化分离技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 天然气脱酸气方法综述 |
| 1.2.2 低温脱除方法概述 |
| 1.2.3 获取相平衡数据方法概述 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第二章 CO_2-N_2二元体系状态方程的选择 |
| 2.1 相平衡热力学基础 |
| 2.1.1 相平衡判据 |
| 2.1.2 逸度和逸度系数 |
| 2.1.3 相律 |
| 2.2 状态方程法 |
| 2.2.1 CO_2-N_2二元系的相平衡文献值 |
| 2.2.2 PR状态方程法 |
| 2.2.3 SRK状态方程法 |
| 2.2.4 PR与SRK方程的结果比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 CO_2雪化分离技术应用条件的确定 |
| 3.1 CO_2-N_2二元系结霜点与露点计算 |
| 3.1.1 PR方程计算结霜点 |
| 3.1.2 PR方程计算露点 |
| 3.2 HYSYS软件下物性值的计算 |
| 3.2.1 HYSYS软件介绍 |
| 3.2.2 HYSYS软件模拟结果 |
| 3.2.3 PR方程与HYSYS软件的结果比较 |
| 3.3 CO_2含量一定时的CO_2-N_2二元系三相图 |
| 3.4 操作压力一定时的CO_2-N_2二元系三相图 |
| 3.4.1 CO_2雪化分离方法应用条件分析 |
| 3.4.2 高CO_2含量混合气一次性脱除概述 |
| 3.5 CO_2雪化分离技术应用条件的拟合公式 |
| 3.5.1 雪化分离温度的拟合函数 |
| 3.5.2 混合气中CO_2含量最大值的拟合函数 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 CO_2雪化分离系统的研发与测试 |
| 4.1 雪化分离系统的设计 |
| 4.1.1 “二合一”雪化分离系统 |
| 4.1.2 CO_2雪化分离系统 |
| 4.2 CO_2雪化分离系统实验流程 |
| 4.3 CO_2雪化分离系统装置介绍 |
| 4.3.1 雪化分离系统温度的测定 |
| 4.3.2 雪化分离系统压力的测定 |
| 4.3.3 雪化分离系统CO_2含量的测定 |
| 4.3.4 雪化分离系统流量计的选用 |
| 4.3.5 雪化分离系统恒温水浴的使用 |
| 4.3.6 雪化分离系统换热器的设计 |
| 4.3.7 雪化分离系统所需气体介绍 |
| 4.4 CO_2雪化分离实验方案的设计 |
| 4.5 CO_2雪化分离测试实验 |
| 4.5.1 “局部低温,有凝结核”方案实验步骤 |
| 4.5.2 0.5MPa压力下CO_2雪化分离测试实验 |
| 4.5.3 CO_2雪化分离技术的经济可行性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 不同压力下的CO_2雪化分离实验分析 |
| 5.1 1.2MPa压力下的CO_2雪化分离实验 |
| 5.1.1 顶部与底部出口处的CO_2浓度分析 |
| 5.1.2 CO_2产品生成率及顶部气体回收率计算 |
| 5.2 1.0MPa压力下的CO_2雪化分离实验 |
| 5.2.1 顶部与底部出口处的CO_2浓度分析 |
| 5.2.2 CO_2产品生成率及顶部气体回收率计算 |
| 5.3 0.7MPa压力下的CO_2雪化分离实验 |
| 5.3.1 顶部与底部出口处的CO_2浓度分析 |
| 5.3.2 CO_2产品生成率及顶部气体回收率计算 |
| 5.4 不同压力下的CO_2雪化分离实验总结分析 |
| 5.4.1 顶部与底部出口处的CO_2浓度的总结分析 |
| 5.4.2 CO_2产品生成率及顶部气体回收率计算结果的总结分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A PR方程计算CO_2-N_2二元体系相平衡 |
| 附录 B SRK方程计算CO_2-N_2二元体系相平衡 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）天然气水合物流态化分解及多相流动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 天然气水合物概况 |
| 1.1.2 天然气水合物的常规开采方法 |
| 1.1.3 天然气水合物固态开采法 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 气-液-固三相流态化研究现状 |
| 1.2.2 天然气水合物分解研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 选题目的及意义 |
| 1.3.2 主要研究内容和创新点 |
| 第2章 甲烷-水-水合物颗粒三相流态化特性模拟 |
| 2.1 模型概要 |
| 2.2 模型方程 |
| 2.2.1 连续性方程 |
| 2.2.2 动量方程 |
| 2.2.3 相间作用力模型 |
| 2.2.4 湍流模型 |
| 2.3 模型求解 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 模型验证 |
| 2.4.2 甲烷-水-水合物颗粒的流态化过程分析 |
| 2.4.3 流化气速对三相流态化特性影响 |
| 2.4.4 固相密度对三相流态化特性影响 |
| 2.4.5 颗粒粒径对三相流态化特性影响 |
| 2.4.6 床层初始固相体积分数对三相流态化特性影响 |
| 2.4.7 不同流化介质对三相流态化特性的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 天然气水合物单颗粒流态化分解过程模拟 |
| 3.1 模型概要 |
| 3.2 模型方程 |
| 3.2.1 水合物分解动力学方程 |
| 3.2.2 热量传递方程 |
| 3.2.3 质量传递方程 |
| 3.3 模型求解 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 模型验证 |
| 3.4.2 水流温度对水合物颗粒流态化分解的影响 |
| 3.4.3 水流速度对水合物颗粒流态化分解的影响 |
| 3.4.4 颗粒初始粒径对水合物颗粒流态化分解的影响 |
| 3.4.5 水合物转化率回归分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 天然气水合物流态化分解耦合流动过程模拟 |
| 4.1 模型概要 |
| 4.2 模型方程 |
| 4.2.1 水合物分解的动力学方程 |
| 4.2.2 气相物料平衡方程 |
| 4.2.3 液相物料平衡方程 |
| 4.2.4 固相物料平衡方程 |
| 4.2.5 边界和初始条件 |
| 4.3 模型求解 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 流化床温度对水合物流态化分解和流动的影响 |
| 4.4.2 入口气压对水合物流态化分解和流动的影响 |
| 4.4.3 流化气速对水合物流态化分解和流动的影响 |
| 4.4.4 颗粒粒径对水合物流态化分解和流动的影响 |
| 4.4.5 流化床床宽对水合物流态化分解和流动的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（7）气-液-固三相流动体系的介尺度模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 气-液-固流化床内的流体力学的实验考察 |
| 1.1.1 非侵入式测量技术 |
| 1.1.2 侵入式测量技术 |
| 1.2 气-液-固流动体系的计算流体动力学研究 |
| 1.3 气-液-固流动系统的多尺度结构 |
| 1.3.1 流型分布 |
| 1.3.2 轴径向结构特点及机理建模 |
| 1.4 气-液-固流化床的全局机理模型研究 |
| 1.4.1 基于气泡尾涡结构与流动行为特点的机理模型 |
| 1.4.2 基于气泡与颗粒运动行为的机理模型 |
| 1.4.3 基于流型的机理模型 |
| 1.4.4 基于介科学的EMMS原理的机理模型 |
| 1.5 目前研究存在的问题及进一步研究的方向 |
| 1.5.1 亟待解决的问题 |
| 1.5.2 本课题研究内容 |
| 1.5.3 本课题难点 |
| 1.5.4 本课题创新点 |
| 第2章 气-液-固流化床的全局流动的实验以及模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气-液-固膨胀床的实验开展 |
| 2.2.1 实验装置流程和测试方法 |
| 2.3 气-液-固流化床三相流动行为的改进EMMS模型建立 |
| 2.3.1 模型建立步骤 |
| 2.3.2 模型假设 |
| 2.3.3 三相流化床内流动结构的尺度分解 |
| 2.3.4 守恒方程的建立 |
| 2.3.5 气泡尺寸的约束条件 |
| 2.3.6 目标函数建立 |
| 2.4 模型求解 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 气-液-固膨胀床 |
| 2.5.2 气-液-固循环流化床 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 气-液-固三相膨胀床轴向流动介尺度模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴向流动介尺度模型的建立 |
| 3.2.1 气-液-固膨胀床的轴向流区分解 |
| 3.2.2 模型假设 |
| 3.2.3 气-液-固膨胀床的尺度分解 |
| 3.2.4 气-液-固膨胀床底部密相主体区的流体力学特性 |
| 3.2.5 轴向流动介尺度模型的动量方程 |
| 3.2.6 轴向流动介尺度模型的连续性方程 |
| 3.2.7 气泡尾涡的轴向流动行为 |
| 3.2.8 模型约束条件 |
| 3.2.9 轴向流动介尺度模型的目标函数 |
| 3.3 模型求解 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 轴向流动介尺度模型对三相膨胀床1的轴向流动参数的预测 |
| 3.4.2 表观液速对三相膨胀床1的轴向结构的影响 |
| 3.4.3 表观气速对三相膨胀流化床2的轴向结构的影响 |
| 3.4.4 尾涡夹带模型参数与三相膨胀床中的操作条件的的关系 |
| 3.4.5 三相膨胀流动系统3的流动结构 |
| 3.4.6 大(或重)固体颗粒的流化床的轴向流动结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 气-液-固循环流化床轴向流动介尺度模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气-液-固循环流化床轴向流动介尺度模型建立 |
| 4.2.1 三相循环流化系统多尺度分解 |
| 4.2.2 轴向流动介尺度模型的平衡方程 |
| 4.2.3 模型约束条件 |
| 4.2.4 轴向流动介尺度模型的目标函数 |
| 4.2.5 颗粒团的轴向行为 |
| 4.3 模型求解 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 气-液-固循环流化床系统1的轴向流动行为 |
| 4.4.2 气-液-固流动系统2的流动参数的轴向分布 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 气-液-固流化床径向流动介尺度模型的初步研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气-液-固三相流化床径向流动介尺度机理模型建立 |
| 5.2.1 三相流动系统的主导机制以及模型假设 |
| 5.2.2 气-液-固流化床中的流动结构的多尺度分解 |
| 5.2.3 剪应力方程的推导 |
| 5.2.4 动量与连续性方程的推导 |
| 5.2.5 气泡及其尾涡的流动特性的数学描述 |
| 5.2.6 模型约束条件 |
| 5.2.7 目标函数 |
| 5.3 模型求解 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 表观气速对径向结构的影响 |
| 5.4.2 表观液速对径向结构的影响 |
| 5.4.3 颗粒循环速度对径向结构的影响 |
| 5.4.4 操作条件对气泡与颗粒加速度径向分布的影响 |
| 5.4.5 悬浮输送能的径向分布 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 附录D |
| 附录E |
| 附录F |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）深水天然气水合物输送管道气液固三相流基础理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水-水合物两相平衡预测模型研究现状 |
| 1.2.2 水合物生长动力学研究现状 |
| 1.2.3 水合物分解动力学研究现状 |
| 1.2.4 含水合物的气液固三相流理论及模型研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 本文的研究内容 |
| 1.3.2 本文的技术路线 |
| 1.4 本文的创新点 |
| 第2章 水-水合物两相平衡预测模型评价与改进 |
| 2.1 水-水合物两相平衡预测模型 |
| 2.1.1 van der Waals-Platteeuw理论模型 |
| 2.1.2 气体逸度模型 |
| 2.1.3 水-水合物相平衡预测模型求解步骤 |
| 2.2 水-水合物两相平衡预测模型评价 |
| 2.2.1 实验数据收集 |
| 2.2.2 预测模型评价 |
| 2.3 水-水合物两相平衡预测模型参数敏感性分析 |
| 2.4 v-VPT两相平衡预测模型改进 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 水合物生长和分解动力学实验研究 |
| 3.1 实验装置介绍 |
| 3.2 水合物动力学实验方案 |
| 3.3 实验数据处理 |
| 3.4 实验结果分析 |
| 3.4.1 实验阶段划分 |
| 3.4.2 水合物生长期特征 |
| 3.4.3 水合物分解期特征 |
| 3.5 搅拌速率对水合物生长的影响 |
| 3.6 搅拌对水合物分解的影响 |
| 3.7 水合物浆液流动特性分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 水合物生长和分解动力学预测模型研究 |
| 4.1 水合物生长动力学预测模型 |
| 4.1.1 水合物生长动力学预测模型建立 |
| 4.1.2 生长预测模型反应釜实验验证 |
| 4.1.3 生长预测模型环道实验验证 |
| 4.1.4 模型参数分析 |
| 4.2 水合物分解动力学预测模型 |
| 4.2.1 水合物分解机理研究 |
| 4.2.2 水合物分解动力学预测模型建立 |
| 4.2.3 分解预测模型经验参数回归 |
| 4.2.4 分解预测模型验证与应用 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 伴随颗粒相变的水合物输送管道气液固三相流数值模拟 |
| 5.1 水合物颗粒相变与气液固三相流模型耦合方法 |
| 5.2 伴随水合物颗粒相变的气液固三相管流数学模型建立 |
| 5.2.1 基本假设 |
| 5.2.2 基本控制方程 |
| 5.2.3 源项方程 |
| 5.3 数值求解方法与网格划分 |
| 5.3.1 数值求解方法 |
| 5.3.2 网格无关性验证 |
| 5.4 模型验证 |
| 5.5 不含相变的稳态模拟 |
| 5.5.1 模拟方案 |
| 5.5.2 流速对压降和相分布的影响规律 |
| 5.5.3 各相体积分数对压降的影响规律 |
| 5.5.4 颗粒粒径对压降的影响规律 |
| 5.6 伴随水合物相变的瞬态模拟 |
| 5.6.1 模拟方案 |
| 5.6.2 质量流量变化规律 |
| 5.6.3 流速变化规律 |
| 5.6.4 三相分布规律 |
| 5.6.5 温度变化规律 |
| 5.6.6 压降变化规律 |
| 5.7 水合物颗粒相变对输送管道安全性影响分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 本文研究的主要结论 |
| 6.2 对今后研究工作的建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 所发表的学术论文 |
| 参与的科研项目 |
| 获奖情况 |
（9）多相体系蜡析出计算模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 本课题领域的研究概况 |
| 1.2.1 γ-γ模型 |
| 1.2.2 φ-γ模型 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 烷烃体系的液固相平衡模型研究 |
| 2.1 液固相平衡预测模型研究现状 |
| 2.2 液固相平衡模型 |
| 2.2.1 热力学平衡方程 |
| 2.2.2 纯物质的液固相逸度比 |
| 2.2.3 液相非理想性的描述 |
| 2.2.4 固相非理想性的描述 |
| 2.2.5 固相析出边界条件 |
| 2.3 液固相平衡闪蒸计算 |
| 2.3.1 液固相态判断 |
| 2.3.2 液固相平衡闪蒸模型 |
| 2.3.3 析蜡点的计算 |
| 2.3.4 析蜡量及固相组成的计算 |
| 2.4 液固相平衡模型验证 |
| 2.4.1 三元和四元体系的析蜡预测 |
| 2.4.2 复杂多元体系析蜡预测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 高度非对称烷烃体系的气液相平衡模型研究 |
| 3.1 气液相平衡预测模型研究现状 |
| 3.2 EOS-G~E模型 |
| 3.2.1 状态方程 |
| 3.2.2 LCVM混合规则 |
| 3.2.3 UNIFAC模型的改进 |
| 3.2.4 气液相平衡常数的计算 |
| 3.3 气液相平衡闪蒸计算 |
| 3.3.1 气液相态判断 |
| 3.3.2 气液相平衡闪蒸模型 |
| 3.3.3 泡点的计算 |
| 3.4 EOS-G~E模型验证 |
| 3.4.1 二元体系的泡点预测 |
| 3.4.2 多元体系的泡点预测 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 烷烃体系气液固相平衡预测模型研究 |
| 4.1 压力对固相的影响 |
| 4.2 气液固相平衡模型 |
| 4.2.1 带压条件下的固相非理想性 |
| 4.2.2 热力学平衡方程 |
| 4.3 气液固相平衡闪蒸计算 |
| 4.3.1 多相闪蒸抽象模型 |
| 4.3.2 气液固相平衡闪蒸模型 |
| 4.3.3 非线性方程组的求解 |
| 4.3.4 析蜡点的计算 |
| 4.3.5 泡点的计算 |
| 4.4 气液固相平衡模型验证 |
| 4.4.1 二元体系的析蜡点和泡点预测 |
| 4.4.2 多元体系的析蜡点和泡点预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 原油和凝析油体系的析蜡特性预测 |
| 5.1 实际体系析蜡预测模型研究现状 |
| 5.1.1 原油体系析蜡预测模型研究现状 |
| 5.1.2 凝析油体系析蜡预测模型研究现状 |
| 5.2 原油体系析蜡预测模型的建立 |
| 5.2.1 液相活度系数的计算 |
| 5.2.2 固相活度系数的计算 |
| 5.2.3 原油体系特征化方法 |
| 5.3 凝析油体系析蜡预测模型的建立 |
| 5.3.1 流体相逸度的计算 |
| 5.3.2 固相逸度的计算 |
| 5.3.3 凝析油体系特征化方法 |
| 5.4 模型的验证 |
| 5.4.1 原油体系析蜡特性的预测 |
| 5.4.2 凝析油体系析蜡特性的预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 本课题的研究结论 |
| 6.1.1 烷烃体系的液固相平衡模型研究 |
| 6.1.2 高度非对称烷烃体系的气液相平衡模型研究 |
| 6.1.3 烷烃体系气液固相平衡预测模型研究 |
| 6.1.4 原油和凝析油体系的析蜡特性预测 |
| 6.2 对今后研究工作的建议 |
| 参考文献 |
| 附录A 正构烷烃物性计算基本关系式 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）基于TBAB水合物的气体分离技术相关基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 基于水合物生成的气体分离技术的理论基础与工艺现状 |
| 1.1.1 水合物的结构 |
| 1.1.2 水合物热力学研究 |
| 1.1.3 水合物动力学研究 |
| 1.1.4 水合物法的气体分离技术的基本原理 |
| 1.1.5 基于水合物生成气体分离研究现状 |
| 1.1.6 水合物生成用反应器的研究进展 |
| 1.2 CO_2 捕集技术的研究现状 |
| 1.3 炼厂含氢气体分离的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 TBAB半笼型水合物的热力学模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气相热力学性质的计算 |
| 2.3 TBAB溶液的热力学性质的计算 |
| 2.3.1 TBAB溶液中组分逸度的计算 |
| 2.3.2 TBAB溶液中水活度的计算 |
| 2.4 TBAB半笼型水合物热力学性质的计算 |
| 2.5 TBAB水合物相平衡条件的计算方法与步骤 |
| 2.6 TBAB溶液活度的计算结果 |
| 2.7 气体在TBAB溶液中水合物相平衡温度的计算结果 |
| 2.7.1 CO_2+TBAB体系的计算结果 |
| 2.7.2 N_2+TBAB体系的计算结果 |
| 2.7.3 CH_4+TBAB体系的计算结果 |
| 2.7.4 H_2+TBAB体系的计算结果 |
| 2.7.5 CO_2+N_2+TBAB体系的计算结果 |
| 2.7.6 CO_2+H_2+TBAB体系的计算结果 |
| 2.8 TBAB半笼型水合物模型对比 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 CO_2+TBAB体系水合物相平衡实验与气-液-TBAB水合物三相恒温恒压闪蒸模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相平衡实验的实验装置与实验材料 |
| 3.2.1 相平衡实验装置 |
| 3.2.2 相平衡实验装置检验 |
| 3.2.3 实验材料 |
| 3.3 恒温恒压条件下的相平衡实验方法、步骤与数据处理 |
| 3.3.1 恒温恒压条件下的相平衡实验方法与步骤 |
| 3.3.2 相平衡实验相关的数据处理-表观液相与表观液相的储气量 |
| 3.4 CO_2+TBAB体系的相平衡实验研究 |
| 3.4.1 TBAB浓度对于CO_2+TBAB体系储气量的影响 |
| 3.4.2 初始温度对于TBAB水合物的影响 |
| 3.4.3 温度对于诱导时间的影响 |
| 3.4.4 压力的与对于CO_2+TBAB体系储气量的影响 |
| 3.4.5CO_2-I型水合物TBAB水合物共存状态的相平衡实验 |
| 3.5 气-液-TBAB水合物三相闪蒸模型 |
| 3.5.1 TBAB水合物相各组分的摩尔分数计算 |
| 3.5.2 气-液-TBAB水合物三相闪蒸计算方法与步骤 |
| 3.5.3 相平衡实验模拟计算相关的数据处理 |
| 3.6 CO_2+TBAB体系相平衡过程的闪蒸计算 |
| 3.6.1 TBAB溶液的浓度对于推动力有效利用率和TBAB转化率的影响 |
| 3.6.2 温度对于推动力有效利用率和TBAB转化率的影响 |
| 3.6.3 压力对于推动力有效利用率和TBAB转化率的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 酸性气体溶剂+CO_2+TBAB水合物相平衡实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验溶液的配置与水合物热力学相平衡条件的测量方法 |
| 4.2.1 实验溶液的配置 |
| 4.2.2 水合物热力学相平衡条件的测量方法 |
| 4.3 DMSO/PC对于CO_2生成Ⅰ型水合物相平衡条件的影响 |
| 4.4 DMSO/PC对于CO_2+TBAB水合物相平衡条件的影响 |
| 4.5 DMSO/PC+CO_2+TBAB体系的水合物相平衡实验 |
| 4.5.1 DMSO+CO_2+TBAB体系水合物相平衡实验 |
| 4.5.2 PC+CO_2+TBAB体系水合物相平衡实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 CO_2+N_2+TBAB和CO_2+H_2+TBAB体系水合物相平衡分离与气-液-TBAB水合物恒温恒体积闪蒸模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验气体与恒温恒容条件下的相平衡分离实验方法 |
| 5.2.1 实验气体 |
| 5.2.2 恒温恒容条件下的相平衡分离实验方法 |
| 5.3 恒温恒容条件下气-液-水合物三相闪蒸算法 |
| 5.3.1 恒温恒容条件下气-液-水合物三相闪蒸算法的基本思路 |
| 5.3.2 闪蒸算法的计算步骤与框图 |
| 5.4 水合分离实验条件、结果的相关数据处理 |
| 5.4.1 初始气液比 |
| 5.4.2 CO_2 回收率 |
| 5.4.3 分离因子 |
| 5.5 CO_2+N_2+TBAB体系的相平衡分离的实验结果与分析 |
| 5.5.1 初始气液比对于分离结果影响 |
| 5.5.2 初始压力对于分离结果影响 |
| 5.5.3 温度对于分离结果影响 |
| 5.5.4 多级水合分离的实验与模拟结果 |
| 5.6 CO_2+H_2+TBAB体系的相平衡分离的实验结果与分析 |
| 5.6.1 初始气液比对于分离结果影响 |
| 5.6.2 初始压力对于分离结果影响 |
| 5.6.3 温度对于分离结果影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 管式水合气体分离实验装置中连续水合捕集CO_2的实验与模拟研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 管式连续水合分离实验装置、实验方法与实验气体 |
| 6.2.1 管式连续水合离实验装置 |
| 6.2.2 管式连续水合分离的实验方法步骤 |
| 6.2.3 实验气体 |
| 6.3 实验数据处理 |
| 6.4 管式反应器连续水合分离烟道气的实验研究 |
| 6.4.1 不同管长下的水合连续分离的实验结果 |
| 6.4.2 液体流量对于分离效果的影响 |
| 6.4.3 温度对于分离效果的影响 |
| 6.4.4 压力对于分离效果的影响 |
| 6.4.5 CO_2+N_2混合气多级水合连续分离的实验 |
| 6.5 管式连续水合反应装置分离模拟IGCC燃料气的实验研究 |
| 6.5.1 不同管长下的水合连续分离的实验结果 |
| 6.5.2 液体流量对于分离效果的影响 |
| 6.5.3 温度对于分离效果的影响 |
| 6.5.4 压力对于分离效果的影响 |
| 6.6 管式反应器中分离过程的模型化研究 |
| 6.6.1 管式反应器中TBAB水合物生成动力学模型的建立 |
| 6.6.2 管式反应器中水合分离过程计算模型的建立 |
| 6.7 管式反应器分离烟道气的模拟结果与分析 |
| 6.7.1 动力学参数k的拟合回归 |
| 6.7.2 管式反应器分离烟道气的模拟结果 |
| 6.8 管式反应器分离IGCC燃料气的模拟结果与分析 |
| 6.8.1 动力学参数k的拟合回归 |
| 6.8.2 管式反应器分离IGCC燃料气的模拟结果 |
| 6.9 模拟结果的误差分析 |
| 6.10 本章小结 |
| 第7章 连续釜式水合反应器分离加氢装置尾气的实验研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 水合连续分离加氢尾气的实验装置、实验方法与实验气体 |
| 7.2.1 水合连续分离加氢尾气的实验装置 |
| 7.2.2 实验方法与步骤 |
| 7.2.3 实验气体 |
| 7.3 实验结果与分析 |
| 7.3.1 CH_4+H_2+TBAB体系水合物热力学相平衡条件的测定 |
| 7.3.2 CH_4+H_2+TBAB体系恒温恒体积相平衡分离实验 |
| 7.3.3 水合连续分离加氢装置尾气的实验研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论 |
| 8.1 实验部分 |
| 8.2 模型部分 |
| 主要符号表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文 |
| 学位论文数据集 |
四、气液固三相相平衡计算改进方法及应用（论文参考文献）
- [1]天然气水合物开采储层出砂过程及对产气影响的数值模型研究[D]. 朱慧星. 吉林大学, 2021
- [2]CO2地质封存气-液-固相界面特性及其对渗流的影响研究[D]. 美合日阿依·穆太力普. 大连理工大学, 2020(01)
- [3]渣油加氢沸腾床冷模多相流的模拟与分析[D]. 许彦达. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]天然气水合物制备过程的复杂多相流传递过程研究[D]. 辛亚男. 北京化工大学, 2019(06)
- [5]二氧化碳雪化分离技术研究[D]. 李伟. 中国石油大学(华东), 2019(09)
- [6]天然气水合物流态化分解及多相流动特性研究[D]. 罗丹. 西南石油大学, 2019(06)
- [7]气-液-固三相流动体系的介尺度模型研究[D]. 马永丽. 天津大学, 2019(06)
- [8]深水天然气水合物输送管道气液固三相流基础理论研究[D]. 黄婷. 西南石油大学, 2018(06)
- [9]多相体系蜡析出计算模型研究[D]. 杨居衡. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [10]基于TBAB水合物的气体分离技术相关基础研究[D]. 罗洋. 中国石油大学(北京), 2018