欢迎访问《计算力学学报》编辑部网站！

欢迎光临《计算力学学报》官方网站！

耿菲凡,董波,周训,张雅瑾,崔嘉,李维仲.盐度对甲烷水合物分解特性影响的LBM模拟[J].计算力学学报,2024,41(5):929~934,962

码上扫一扫！

盐度对甲烷水合物分解特性影响的LBM模拟

LBM simulation of the effect of salinity on dissociation characteristics of methane hydrate

投稿时间：2023-03-22 修订日期：2023-05-22

DOI：10.7511/jslx20230322001

中文关键词: 甲烷水合物盐度格子玻尔兹曼方法分解特性传热特性

英文关键词:methane hydrate salinity lattice Boltzmann method dissociation characteristic heat transfer characteristic

基金项目:河南省重点研发与推广专项(科技攻关)(222102220033)资助项目.

作者	单位	E-mail
耿菲凡	大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室, 大连 116024
董波	大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室, 大连 116024	bodong@dlut.edu.cn
周训	河南科技大学车辆与交通工程学院, 洛阳 471003
张雅瑾	大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室, 大连 116024
崔嘉	大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室, 大连 116024
李维仲	大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室, 大连 116024

摘要点击次数: 14

全文下载次数: 11

中文摘要:

海洋甲烷水合物在分解过程中会受到海水盐度的影响,本文基于格子玻尔兹曼方法建立了孔隙尺度下甲烷水合物在盐水中分解的数值模型。该模型综合考虑了甲烷水合物分解动力学、甲烷和盐的传质以及气液两相流动和传热过程,并通过引入附加源项描述盐度对于甲烷水合物分解的影响。在此基础上,本文分析了盐度对甲烷水合物分解特性及传热特性的影响。结果表明,甲烷水合物在盐溶液中的分解速率明显快于纯水中的分解速率,并且随着盐度的增加,水合物分解得越快,分解持续的时间越短。计算域内平均温度在水合物分解的初始阶段急剧下降,然后逐渐升高到初始入口温度,并且最低平均温度随着盐度的增加而升高。因此,盐度的增加可以加快甲烷水合物的分解速率,降低水合物分解的吸热量。

英文摘要:

The dissociation process of marine methane hydrate is affected by seawater salinity.Based on the lattice Boltzmann method,a numerical model is established to simulate the dissociation of methane hydrate in brine at the pore scale.The dissociation kinetics of methane hydrate,mass transfer of methane and salt,gas-liquid two-phase flow and heat transfer are comprehensively considered,and the effect of salinity on methane hydrate dissociation is described by introducing additional source terms.On this basis,this paper analyzes the effect of salinity on dissociation characteristics and heat transfer characteristics of methane hydrate.The results show that the dissociation rate of methane hydrate in the salt solution is significantly faster than that in pure water.The dissociation rate increases with salinity and the dissociation duration decreases with salinity.Besides,the average temperature in the calculation domain drops sharply at the initial stage of hydrate dissociation and gradually increases to the initial inlet temperature.The lowest average temperature increases with salinity.Therefore,the increase in salinity can accelerate the dissociation rate of methane hydrate and reduce the heat absorption of hydrate dissociation.

查看全文查看/发表评论下载PDF阅读器