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背压对湿天然气超声速凝结特性影响的数值模拟
文献摘要：
超声速旋流分离器出口背压会导致Laval喷管内产生气动激波,而超声速流动、激波与相变的相互作用十分复杂.为探究激波作用下湿天然气超声速流动特性,以甲烷-水蒸气双组分混合气体为研究对象,建立湿天然气超声速凝结和流动数学模型,分析出口背压和入口压力对湿天然气超声速凝结流动特性的影响,以评估激波作用下超声速旋流分离器的工作性能.模拟结果表明:激波的存在导致水蒸气压力和温度在短时间内急剧升高,使已凝结的液滴重新蒸发,出口液相质量分数大幅减小;随着入口压力的增大,成核发生位置逐渐靠近Laval喷管喉部,相应的极限成核率与液滴数目随之减小,但由于液滴生长速率和液滴半径的增大,液相质量分数随之增大;当背压高于25 kPa(即压比高于0.58)时,喷管已失去液化性能,无法正常工作.因此,需要合理控制压比以保障背压存在情况下超声速旋流分离器的脱水效率.
文献关键词：
天然气;水蒸气;Laval喷管;超声速;凝结;背压;激波;数值模拟
中图分类号：
作者姓名：
边江;杨健;李玉星;刘杨;褚奇;杨文;曹学文
作者机构：
中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院·山东省油气储运安全重点实验室;国家管网集团华南分公司
文献出处：
引用格式：
[1]边江;杨健;李玉星;刘杨;褚奇;杨文;曹学文-.背压对湿天然气超声速凝结特性影响的数值模拟)[J].油气储运,2022(08):980-986
A类：
去液化
B类：
背压,湿天然气,速凝,旋流分离器,Laval,喷管,生气,激波,超声速流动,十分复杂,流动特性,双组分,组分混合气体,流动数,入口压力,工作性能,水蒸气压力,内急,液滴,滴重,成核,核发,喉部,生长速率,kPa,压比,液化性能,合理控制,脱水效率
AB值：
0.233222
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