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题名天然气水合物三相流段管道压力损失分析
被引量：9
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作者
徐海良
孙思聪
杨放琼
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机构
中南大学机电工程学院
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出处
《断块油气田》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期661-666,共6页
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基金
国家自然科学基金项目“海底天然气水合物绞吸式开采水力输送机理与系统设计方法研究”(51775561)。
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文摘
水力输送系统是海底天然气水合物绞吸式开采系统的核心设备之一,输送管道的工作性能决定了整个采矿系统的工作效率。文中主要研究了天然气水合物绞吸式开采管道输送过程中,水合物分解后管道三相流段的压力损失规律。基于计算流体力学和FLUENT软件,采用欧拉模型配合CFD-PBM模型分析了管径、流速、固相和气相体积分数、粒径、气泡平均直径对管道压力损失梯度的影响。结果表明:管道压力损失梯度随着管径增加而减小,在管径大于300 mm后压力损失梯度减小缓慢并开始趋于稳定,在450 mm处压力损失梯度骤降,500 mm以后再次趋于稳定;随着浆体流速增大,管道三相流段压力损失梯度先减小后增大,存在一个最优流速,且最优流速随着粒径增大而增大;固相体积分数和颗粒直径都与压力损失梯度成正比,但体积分数的影响较大,粒径的影响较小;气相体积分数在0.3以内与压力损失梯度成反比,表明了少量气体的减阻效应;气泡平均直径过大会减小有效管径,导致压力损失梯度增大。
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关键词
天然气水合物
绞吸式开采
管道输送三相流
CFD-PBM模型
压力损失梯度
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Keywords
natural gas hydrate
cutter-suction mining
pipeline transport three-phase flow
CFD-PBM model
pressure loss gradient
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分类号
TE832
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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