【作 者】：网站采编
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【摘 要】：文章目录 摘要 ABSTRACT 第一章 绪论 1.1 研究背景 1.1.1 气候及能源政策 1.1.2 CCS技术与CCUS技术 1.1.3 CCUS技术在中国的发展前景 1.2 CO_2 管道运输 1.2.1 CO_2 管道输运现状 1.2.2 CO_2 管道输运安全

文章目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景

    1.1.1 气候及能源政策

    1.1.2 CCS技术与CCUS技术

    1.1.3 CCUS技术在中国的发展前景

1.2 CO_2 管道运输

    1.2.1 CO_2 管道输运现状

    1.2.2 CO_2 管道输运安全

1.3 国内外研究现状及分析

    1.3.1 CO_2 管道泄漏实验研究现状

    1.3.2 CO_2 管道研究现状分析

1.4 研究内容及技术路线

第二章 工业规模CO_2管道泄漏实验装置

2.1 CO_2 管道泄漏实验目的及原理

    2.1.1 实验目的

    2.1.2 实验原理

2.2 CO_2 管道泄漏实验装置

    2.2.1 实验装置

    2.2.2 注入装置

    2.2.3 升温装置

    2.2.4 排空装置

    2.2.5 泄漏控制装置

2.3 数据采集系统

    2.3.1 监测点布置方案

    2.3.2 管内介质压力测量及采集

    2.3.3 管内介质温度测量及采集

2.4 本章小结

第三章 泄漏过程中管内压力和温度变化规律

3.1 压力响应变化规律

    3.1.1 超临界实验

    3.1.2 密相实验

3.2 温度响应变化规律

    3.2.1 超临界实验

    3.2.2 密相实验

3.3 相态变化规律

    3.3.1 超临界实验

    3.3.2 密相实验

3.4 本章小结

第四章 泄漏过程中管内热力学特性参数变化规律

4.1 密度随温度变化规律

    4.1.1 超临界相实验

    4.1.2 密相实验

4.2 焓值随压力变化规律

    4.2.1 超临界实验

    4.2.2 密相实验

4.3 普朗特数响应变化规律

    4.3.1 超临界实验

    4.3.2 密相实验

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

文章摘要:CO₂管道运输作为CO₂捕集、利用与封存技术中的重要一个环节,由于长输管道不可避免存在泄漏风险,因此其安全问题一直备受关注。现有研究主要针对管内介质压力和温度变化规律、管外射流扩散研究,但对于泄漏过程中管内介质系统的压力和温度变化规律、相态变化规律、流体换热变化规律等研究相对较少,特别是通过工业规模实验数据得出的结论少之又少。基于此,本文开展工业规模CO₂管道泄漏实验,研究泄漏过程中管内介质压力、温度、密度、焓值及普朗特数变化规律,研究介质相态变化规律及流体换热规律。具体内容如下:（1）建立并完善工业规模CO₂水平泄漏实验装置,通过改变泄漏口尺寸（50mm、100mm和233mm）和初始相态（超临界相和密相）,获取泄漏过程中管内介质压力和温度变化数据。该装置主要分为五个部分:注入装置、升温装置、排空装置、泄漏控制装置和数据采集装置。（2）根据泄漏过程中管内压力和温度数据,总结变化规律。研究表明,泄漏过程中管内高压介质发生压力突降-反弹现象,全口径不存在压力突降反弹现象。泄漏产生的减压波次数随口径增大而减小,且密相比超临界相产生的减压波传播次数少。快速下降阶段过程中,管内突降压力幅度、反弹幅度均随距离泄漏口位置增大而减小。泄漏口径越大,同一位置处管底温降幅度大于管顶,管底测点到达最低温度的温降速率大于管顶,且随距离泄漏口位置增大而增大。（3）结合泄漏过程中管内压力和温度数据,总结相态变化规律。研究表明,泄漏过程中,超临界相→气液两相→气相;密相→气液两相→气液固三相。CO₂相态由管道泄漏口位置沿管道末端依次进行转变,同一截面位置管顶比管底先发生相变,且距管道泄漏口越远位置相态变化次数越多。（4）根据压力和温度数据,计算密度并探寻密度随温度变化规律。研究表明,泄漏过程中,相态变化之前,管内介质密度大小取决于压降大小;当管内介质完全转变为气相后,密度大小取决于管内温降大小。密相初始密度大于超临界相,且密度突降幅度大于超临界相。（5）根据压力和温度数据,计算焓值并探寻焓值随压力变化规律。研究表明,压焓图比压温图更能清晰描述泄漏过程中管内介质相态变化过程。管内介质相态变化,导致焓值发生变化,焓值大于437.06kJ/kg时CO

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