孙文娟
- 作品数：5 被引量：12H指数：2
- 供职机构：中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程化学工程更多>>
- 喷管制冷作用在天然气脱酸气中的应用研究被引量：2
- 2016年
- 结合BWRS真实气体状态方程、移轴Witoszynski公式、圆弧加直线及特征线法设计喷管型面,利用Fluent软件模拟喷管内气体的流动过程,并分析入口参数及出口背压对喷管制冷效果及气体液化过程的影响。研究表明:喷管的制冷作用可满足天然气中酸性气体的液化条件;提高入口压力或降低入口温度均可提高喷管的制冷效果,促进气体的液化过程;出口背压的提高会导致激波进入喷管,破坏液化环境,因此应合理选择背压以保证喷管的制冷性能。
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- 关键词：制冷性能
- 基于高速膨胀的气体液化成核模型修正
- 2017年
- 当前基于高速膨胀的气体液化研究仍处于理论探索阶段,所用成核模型多为内部一致经典成核理论(ICCT),不过该理论应用于低温真实气体时偏差较大。针对理论推导过程的忽略因素,作如下修正:采用逸度求解化学势差,液滴曲率对表面张力影响的修正优选Tolman模型,状态方程优选SRK、低温表面张力推荐LD公式。将模型修正前后的理论结果与水、烷烃的实验数据对比发现,低温时ICCT预测值偏高,最大偏差3~4个数量级;而修正后偏差可降低1~2个数量级,预测偏差降至2个数量级以内,特别对烷烃类偏差均在1个数量级以下。修正后的模型能获得较好的预测结果,可作为天然气高速膨胀液化研究的成核基准公式。
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- 超声速喷管内CO_2气体凝结特性研究被引量：8
- 2017年
- 基于欧拉———欧拉双流体模型,建立气相及液相流动控制方程组,结合凝结成核与液滴生长理论,对喷管内CO_2气体的凝结特性进行了数值模拟研究。结果表明,采用的数学模型和数值计算方法可较准确地反映喷管内气体的凝结流动过程。CO_2气体凝结潜热较小,凝结冲波现象不明显;气体进入喷管特别是在经过喉部之后,在马赫数增大的同时,压力和温度降低,过冷度增加,最大可至30K左右,并于凝结发生后快速下降至约5K;CO_2气体成核过程在时间和空间上表现出急剧性。凝结起始位置距喉部约2.21mm,成核率由0激增至2.04×10^(21)m^(-3)·s^(-1),液滴数目达到10^(15)的数量级;凝结核心形成后,气体分子在一定的过冷度下在液滴表面团聚、液化,液滴半径和湿度迅速增加。成核过程结束后,已有凝结核心仍能不断生长,至喷管出口处液滴半径增至1.46×10^(-7 )m,湿度可达0.093 5。
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- 关键词：超声速CO2气体喷管天然气
- 超声速喷管在天然气脱碳中的应用初探被引量：4
- 2017年
- 提出将超声速旋流分离技术应用到天然气脱二氧化碳领域,并通过对Laval喷管内气体流动规律的研究,初步验证其可行性。采用BWRS真实气体状态方程确定喷管喉部尺寸,采用双三次曲线法和圆弧加直线法设计喷管型面,利用FLUENT软件数值模拟所设计喷管内气体的流动过程,并分析入口温度、入口压力以及入口气体组成对二氧化碳液化特性的影响。研究表明:随着气体在Laval喷管中高速膨胀,气流温度、压力降低,在喷管出口可达到二氧化碳气体的液化条件;降低入口温度、提高入口压力或增加气体中二氧化碳的含量均有利于气体的液化。
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- 关键词：天然气脱碳超声速喷管
- 天然气中硫化氢超声速凝结特性被引量：1
- 2019年
- 基于欧拉-欧拉双流体模型,结合凝结相变理论建立气体自发凝结数值模型,对所设计Laval喷管内硫化氢气体的自发凝结特性进行模拟研究,分析入口压力、温度及背压对凝结过程的影响。结果表明:气体高速膨胀产生的低温效应使天然气中硫化氢气体发生自发成核及液滴生长现象,气相中硫化氢含量随之降低;增大入口压力或降低入口温度将使凝结发生位置前移,促使更多的硫化氢从气相中凝结出来,过低的入口压力或过高的入口温度将使硫化氢气体无法在喷管内完成自发成核过程。随着背压的升高,激波在喷管内产生并逐渐前移,激波的产生会破坏凝结所需冷凝环境,造成凝结液滴的再蒸发,应合理选择背压以避免激波对硫化氢气体凝结过程的影响。
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- 关键词：高含硫天然气脱硫超声速喷管
