摘要：天然气水合物是未来最有潜力的新能源之一,在当今能源紧张污染严重的人类存活环境中。天然气水合物以其储量大,其副产物天然气燃烧清洁而广受好评。然而天然气水合物的工业成熟化的运用还没有成熟,如何安全开采,有效运用一直是各国科学家待解决的不足。如今,以经济性为特点的降压法开采开始走入科学家的视线。其对应的数值模拟策略也广受关注,对它们的探讨具有重大的现实作用。本论文运用黑油模型对天然气水合物管核建模,模拟其多孔介质中分解特性。对其进行敏感性浅析,如压力,温度,水合物饱和度,模拟其在不同时间中的动态变化规律。并且,对天然气水合物的分解水相进行针对性的探讨,讨论其对天然气水合物分解中的流动相(气和水两相)的流动,比较其中导热和对流传热的作用。在其流的历程中,本论文也革新性地提出,运用达西修正式对气相流动进行更精确的模拟。为了水相对天然气水合物分解的影响特性,探讨历程中模型通过转变甲烷水合物在多孔介质的核内的水相初始饱和度来观察水相流动特性,并浅析所带来不同产气速率的理由。模拟结果展示了甲烷水合物分解前沿的变化规律与水相饱和度在此区域分布有联系。另一方面,通过比较甲烷气体饱和度在核内随时间的变化规律,和水相饱和度随时间变化率,探讨在水合物分解历程中甲烷气体驱动水相的流动规律。通过数值模拟,本论文主要完成了三方面工作。即：通过甲烷水合物降压分解历程探讨水相敏感性浅析；非饱和多孔介质中甲烷水合物分解历程中水相流动特性；为了提升模型对甲烷水合物流体流动变化走势的准确性,将更适合甲烷水合物低温高压环境的Darcy-Forchheimer修正式代替经典的Darcy公式运用于数值模拟中。关键词：甲烷水合物论文降压论文分解论文数值模拟论文水相流动论文敏感性浅析论文
本论文由www.808so.com摘要4-5
Abstract5-8
1 绪论8-18
1.1 天然气水合物介绍8-10
1.1.1 天然气水合物及其分布8-9
1.1.2 天然气水合物开采策略9-10
1.2 各国在天然气水合物数值模拟进展10-13
1.2.1 美国10
1.2.2 日本10-11
1.2.3 加拿大11-12
1.2.4 俄罗斯12
1.2.5中国12-13
1.2.6 各国天然水合物数值模拟特点小结13
1.3 甲烷水合物敏感性浅析与流动探讨进展13-15
1.3.1 甲烷水合物敏感性浅析与流动实验进展13-14
1.3.2 甲烷水合物敏感性浅析与流动数值模拟进展14-15
1.4 选题背景和探讨思路15-18
1.4.1 选题背景15
1.4.2 探讨思路15-16
1.4.3 本论文探讨内容和技术路线16-18
2 甲烷水合物降压分解模型的建立和求解18-29
2.1 甲烷水合物降压模型的建立18-23
2.1.1 甲烷水合物数学模型的抽象18-19
2.1.2 甲烷水合物描述方程19-23
2.2 数学模型的离散与求解23-26
2.2.1 制约方程求解策略23-24
2.2.2 关于原程序修改部分及其利弊讨论24-26
2.3 求解结果与模型的验证26-28
2.4 本章小结28-29
3 甲烷水合物分解数值模拟敏感性浅析探讨29-33
3.1 压力的敏感性浅析29-30
3.2 温度的敏感性浅析30-32
3.3 本章小结32-33
4 水相对甲烷水合物分解影响模拟探讨33-45
4.1 分解前沿与水相饱和度之间的联系探讨33-36
4.2 甲烷水合物分解水相流动与传递探讨36-38
4.2.1 水相流动规律探讨36-37
4.2.2 气相流动规律探讨37-38
4.3 水相敏感性探讨38-42
4.4 初始非饱和水相多孔介质水合物分解预测42-43
4.5 本章小结43-45
5 甲烷水合物分解气相流动数值模拟探讨45-50
5.1 Darcy修正式,适用甲烷水合物分解特殊环境探讨45-47
5.1.1 Wooding修正方程45
5.1.2 Darcy-Forchheimer修正方程45-46
5.1.3 Brinkman修正方程46
5.1.4 Kpnkenberg修正方程46-47
5.2 修正式的选取47-48
5.3 达西修正式在数值模拟中的运用策略48-49
5.4 本章小结49-50
6 结论50-52
6.1 主要结论50-51
6.2 主要革新点51
6.3 倡议和展望51-52
参考文献52-58
附录58-61
攻读硕士学位期间发表学术论文情况61-62
致谢62-63
甲烷水合物,降压,分解,数值模拟,水相流动,敏感性分析,
更新时间：2024-02-20
作者：用户投稿
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