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题名一种新的海洋浅层水合物开采法——机械-热联合法
被引量：18
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作者
张旭辉
鲁晓兵
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机构
中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第5期1238-1246,共9页
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基金
国家自然科学基金(51239010
41376078
+1 种基金
11272314)
中石油-中科院高端战略联盟计划(2015A-4813)资助项目
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文摘
天然气水合物是国家的战略能源之一.天然气水合物分解相变使其开采难度高于常规化石能源.国际天然气水合物试验性开采表明通过降压、注热等方法难以满足商业化开采的需求,尤其在水合物位于浅层、软土情况下,持续稳定且高效率的热量供给是其瓶颈.天然气水合物机械-热联合开采是一种新概念模式,即通过粉碎水合物沉积物通过管道输运并在内部分解,这样既增加了传热的表面积,又利用海水热量和对流传热提高了能量供给效率.分析表明:利用该方法开采时水温过高会导致水合物分解过快而产生不稳定流,温度过低又导致水合物二次生成或结冰;水流流速既要能使被粉碎的水合物沉积物颗粒悬浮和流动,又不能导致流动失稳.为了实现高效安全的机械-热水合物开采,经过初步分析提出原位水合物地层粉碎的颗粒直径设定在0.1～1.0 cm之间,控制水流速度为0.22～0.67 m/s,温差保证在5 K以上,混合物中水的体积分数大于0.85.
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关键词
机械-热联合开采
天然气水合物
对流传热
海水热量
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Keywords
combined mechanical-thermal exploitation
gas hydrate
convective heat transfer
seawater energy
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分类号
O359
[理学—流体力学]
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