【摘 要】
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天然气超音速脱水分离技术是基于气体动力学和传热传质理论提出的一种新型汽水分离技术。该技术采用超音速分离管，使多组分天然气产生高速旋转膨胀现象，将天然气中的液相组
【机 构】
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北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及北京市传热与能源利用重点实验室,北京 100124
【出 处】
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2013年动力工程及工程热物理全国博士生学术论坛
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天然气超音速脱水分离技术是基于气体动力学和传热传质理论提出的一种新型汽水分离技术。该技术采用超音速分离管，使多组分天然气产生高速旋转膨胀现象，将天然气中的液相组份成功的分离出来。与传统的分离技术相比，超音速分离技术具有等熵分离效率高，结构简单，占地面积小，投资费用低等优点。分离管内部结构中的旋流器是气液分离效率好坏的关键部件之一。目前已经有许多学者针对旋流器的结构进行了理论和实验，但是有关旋流器在超音速分离管内部的具体位置对分离管内部流场影响的研究还比较少。另外，不同位置的旋流器将对流场中激波的产生有非常明显的影响。本文的研究目的是建立合理的二维数值模型，借助CFD 软件采用高精度数值离散格式模拟分离管内的高速流动，对比旋流器在不同位置的数值模拟结果来分析超音速分离管内部高速流体的流场分布；采用数值计算手段揭示不同旋流位置对超音速分离管中激波位置的影响；根据激波发生后分离管内部各参数的变化情况，加深对高速气流中激变现象的认识，同时为分析超音速分离管内可压缩凝结相变现象提供了理论参考；此外数值模拟手段也为下一步继续探索研究有效改进超音速分离管结构设计提供了新方法，这无论是对进一步研究具有自主知识产权的超音速分离新技术还是对于拓宽气体动力学与传热传质学研究，都有这十分重要的意义。
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