天然氣管線氮?dú)庵脫Q混氣段規(guī)律研究.pdf

1、隨著我國輸氣管線建設(shè)高峰期的到來，如何利用和完善“天然氣長輸管線置換投產(chǎn)技術(shù)”保證輸氣管線順利投產(chǎn)已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。本論文以理論推導(dǎo)和數(shù)值計算為基礎(chǔ)，對當(dāng)前天然氣管線氮?dú)庵脫Q過程中直接運(yùn)用氮?dú)馔苿涌諝膺M(jìn)行置換的方法進(jìn)行了研究。 介紹了當(dāng)前天然氣管線氮?dú)庵脫Q的方法，利用擴(kuò)散基本理論描述了氮?dú)庵脫Q過程中混氣段的發(fā)展，運(yùn)用對流擴(kuò)散方程推導(dǎo)出管線終點(diǎn)混氣濃度、混氣量和混氣長度的理論計算公式。 建立了天然氣管線氮?dú)庵脫Q數(shù)學(xué)

2、模型，進(jìn)行了三維穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算。研究了置換過程中氮?dú)饽枬舛?、速度以及壓力等參?shù)的變化規(guī)律；穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算討論了管徑、速度以及管線長度等主要因素對混氣長度的影響，分別得到了混氣長度與管徑、速度以及管線長度的擬合關(guān)系式；非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算研究了氮?dú)庵脫Q過程中隨著時間的延長，長徑比和速度對混氣長度的影響，結(jié)果與理論推導(dǎo)和穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算結(jié)果一致。 將理論推導(dǎo)、數(shù)值計算和現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，驗證了理論結(jié)果的正確性，達(dá)到了優(yōu)化輸氣管線氮?dú)庵?/p>