海底天然氣水合物絞吸式開(kāi)采管道水力輸送規(guī)律研究.pdf

1、天然氣水合物是具有巨大研究效益的新型清潔能源。針對(duì)目前對(duì)水合物絞吸式開(kāi)采研究很少而對(duì)垂直硬管的水力提升研究尚未開(kāi)始，本文以海底天然氣水合物絞吸式開(kāi)采系統(tǒng)中最重要部件之一的4000m垂直管道為研究對(duì)象，采用理論建模與計(jì)算流體力學(xué)仿真相結(jié)合的方法研究了結(jié)構(gòu)、流場(chǎng)和礦物固有參數(shù)對(duì)管內(nèi)流態(tài)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響。本文主要研究的內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　首先介紹了海底天然氣水合物絞吸式開(kāi)采系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和工作原理，分析4000m垂直管道涉及的結(jié)構(gòu)

2、、流場(chǎng)和礦物固有參數(shù)以及系統(tǒng)揚(yáng)程和功率。
　　然后用FLUENT軟件中相應(yīng)的計(jì)算流體力學(xué)湍流模型對(duì)管內(nèi)固液兩相流進(jìn)行流場(chǎng)仿真分析，得到了管徑與流量、漿體流速、礦物密度、顆粒粒徑和體積濃度對(duì)流場(chǎng)和壓力損失的影響規(guī)律，并以能耗最小為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化分析，繼而分析了各參數(shù)對(duì)能耗的敏感度;通過(guò)管道中壓力分布建立了天然氣水合物分解有關(guān)參數(shù)與海深的函數(shù)關(guān)系，得到了結(jié)構(gòu)、流場(chǎng)與礦物固有參數(shù)對(duì)天然氣水合物分解臨界面和分解有關(guān)參數(shù)的影響規(guī)律，用FLUE