Волны в пузырьковой жидкости с образованием газогидрата

• Автор: Чиглинцев, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 103 с.

Оглавление
Введение
Глава 1. Анализ литературы, посвященной исследованию распространения волн в пузырьковых жидкостях и образованию газогидратов
1.1. Общая информация о газогидратах
1.2. Исследования, посвященные изучению газогидратам, их образованию и разложению
1.3. Некоторые замечания экспериментальных и теоретических работ, посвященных распростарнению ударных волн
1.4. Теоретические и экспериментальные исследования аккустических волн в
пузырьковых жидкостях
Выводы по главе
Глава 2. Распространение волн сжатия в пузырьковой жидкости, сопровождаемое образованием гидрата
2.1. Основные уравнения
2.2. Межфазный тепломассобмен
2.3. Уравнения для расчетов
2.4. Учет дробления
2.5. Численный анализ
2.6. Некоторые замечания об интенсивности образования гидрата
2.7 Распространение нелинейных волн в каналах переменного сечения, сопровождаемое образованием гидрата
2.7.1 Постановка задачи
2.7.2 Принцип построения разностной схемы
2.7.3. Результаты численных расчетов
Выводы по главе
Глава 3. Распространение малых возмущений в пузырьковой жидкости,
содержащей гидратообразующий газ
3.1. Постановка задачи и основные уравнения

3.2. Решение системы
3.3. Численный анализ
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Введение
Актуальность темы. В настоящее время значительный практический интерес представляют процессы образования и разложения газогидратов. Возможность консервации большого объема газа в газогидратном (твердом) состоянии делает технологии гидратообразования экономически привлекательными для хранения и транспортировки природного газа, в особенности для небольших газовых месторождений, что особо актуально, если учитывать, что через несколько десятков лет в России останутся лишь небольшие месторождения природного газа. Экономичность хранения газа в виде газогидрата объясняется тем, что необходимо небольшое давление даже порядка 1 атм. при отрицательной температуре. Существенно и то, что в небольшом объеме газогидрата заключен большой объем газа. Так при разложении одного кубометра газогидрата выделяется сто шестьдесят кубометров газа, что позволит в буквальном смысле перевозить газ в цистернах без строительства трубопровода к газодобывающему месторождению.
Также процесс гидратообразования создает предпосылки для возможного решения проблемы утилизации углекислого газа, увеличение концентрации которого в атмосфере является одним из определяющих факторов изменения климата планеты.
Благодаря широкому распространению газожидкостных пузырьковых систем в природе и их интенсивному применению в современной технике, возрастает интерес исследователей к классу задач, связанных с проблемами механики пузырьковых сред. Так одним из методов основанным на использовании пузырьковой жидкости для синтеза газогидрата является барботаж. Однако этот процесс можно существенно усилить, воздействуя волнами давления, поэтому анализ динамики волн в пузырьковой жидкости при условиях близким к условиям образования гидрата является актуальным.
Объект исследования: Динамика волн давления.

пузырьковой среды показали, что в области низких частот 102 —103 Гц скорость звука соответствует значениям низкочастотной скорости звука для газожидкостной смеси, а при частотах, больших 104Гц, скорость звука практически совпадает со скоростью звука в чистой жидкости. В работе [145] приведены результаты экспериментального измерения скорости звука в пароводяной и парофреоновой пузырьковых средах.
Проведенные Б.Г.Покусаевым, А.В.Корабельниковым и
Н.А.Прибатуриным [101] эксперименты с низкочастотными импульсами (6-10Гц) синусоидальной формы показали, что происходит небольшое снижение скорости звука по сравнению со значениями, определяемыми по (1.4.2).