甲烷和壬烷蒸汽在超音速喷管中的凝结过程

【摘要】：为了解甲烷和壬烷蒸汽在超音速喷管中的凝结特性规律,建立了甲烷和壬烷蒸汽的超音速凝结流动数值模型,对甲烷和壬烷蒸汽的超音速凝结流动进行了数值计算。研究发现:当x=100.0 mm时,壬烷蒸汽的过冷度达到72K左右,同时壬烷蒸汽的过饱和度上升到21 904才发生自发凝结现象,比甲烷—水蒸气混合物发生自发凝结的位置延迟很多,分析其主要原因是由于壬烷蒸汽分子比水分子大,凝结需要更大的自由能障,必须达到较高过冷度或过饱和度时才能实现凝结;而且在甲烷—壬烷蒸汽的压力和温度曲线上找不到"凝结冲波"现象,主要原因是壬烷蒸汽发生凝结生成的壬烷凝结液滴数量较少,增长速度较慢,同时壬烷蒸汽的凝结潜热较小,导致单位时间内放出的凝结潜热较少,无法实现对周围气体的充分加热,致使甲烷—壬烷蒸汽混合物无"凝结冲波"现象。 【作者单位】： 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院;北京工业大学环境与能源工程学院;
【关键词】： 甲烷 壬烷 超音速 凝结 喷管
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金资助(12CX04070A)
【分类号】：TE868
【正文快照】： 0前言超音速分离管技术是一种全新的混合气体分离技术[1～6],可以用于井口天然气凝液分离。与传统的三甘醇脱水技术相比[6],该技术具有结构简单,重量轻,占地面积小等优点。超音速分离管的技术关键是井口天然气在喷管内的超音速凝结过程,研究喷管内井口天然气的超音速凝结流动

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