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| 內容簡介： |
本书针对自然界中天然气水合物的储藏特性，详尽介绍了天然气水合物的各种开采方法与特性，尤其对最具发展前景的降压法开采技术进行了深入系统地研究，并结合大量系统实验和理论及数值模拟研究，形成从多孔介质中天然气水合物形成、分解及多孔介质中流动特性完整的科学体系。面对当前能源短缺和环境恶化的严峻形势，寻求高效、清洁能源成为人类面临的迫切任务。天然气水合物具有储量大、能量密度高、燃烧清洁等优点，被认为是21世纪最具开发前景的能源，降压法是天然气水合物开采最具开发前景的技术手段，对于实现能源与环境的可持续发展、实施以优质能源为主的能源发展战略与合理调整能源结构具有重要意义。
本书可供从事天然气水合物勘探与开发及气体水合物技术利用领域的专业技术人员参考，也可供高等院校师生、相关企业的科研部门研究人员和管理人员参考。
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1天然气水合物1
1.1.1气体水合物的性质和特点1
1.1.2天然气水合物的形成与分布3
1.1.3天然气水合物的潜在应用5
1.1.4天然气水合物的研究历史及现状5
1.2天然气水合物储藏方式及开采方法7
1.3多孔介质中天然气水合物基础物性研究进展8
1.3.1天然气水合物热力学研究进展8
1.3.2天然气水合物动力学研究进展11
1.3.3多孔介质水合物系统传质传热研究进展12
1.4天然气水合物降压开采数值模拟研究进展14
1.5国内天然气水合物研究进展17
第2章天然气水合物相平衡热力学模型理论20
2.1经验方法20
2.1.1气体重度法20
2.1.2分配系数法21
2.2气体水合物相平衡热力学模型21
2.2.1vdWP热力学模型21
2.2.2ChenGuo模型25
2.2.3水的逸度模型28
2.2.4气体逸度的计算31
2.3纯水体系下天然气水合物相平衡模拟36
2.3.1水合物相自由度的确定36
2.3.2纯甲烷气体水合物相平衡37
2.4添加剂存在下天然气水合物相平衡的模型研究39
2.4.1添加剂介绍40
2.4.2UNIFAC基团贡献法41
2.4.3添加剂存在下天然气水合物模型研究43
第3章多孔介质中天然气水合物生成和降压分解实验研究47
3.1天然气水合物生成和分解实验系统47
3.2含天然气水合物多孔介质实验参数确定50
3.2.1孔隙度50
3.2.2渗透率51
3.2.3反应生成水合物饱和度的计算51
3.3相平衡实验及结果分析53
3.3.1天然气水合物相平衡测量方法53
3.3.2多孔介质中天然气水合物相平衡测量53
3.3.3实验结果分析54
3.4多孔介质中天然气水合物降压分解实验57
3.4.1实验流程57
3.4.2水合物分解动态特性分析58
3.4.3边界传热对分解速率的影响60
第4章含水合物多孔介质渗透率测量63
4.1气测含水合物多孔介质渗透率实验研究63
4.1.1测量原理63
4.1.2实验设备及实验步骤65
4.1.3实验结果分析66
4.2水合物在多孔介质中的生成模式69
4.3多孔介质中含水合物渗透率模型70
4.3.1渗透率模型介绍70
4.3.2模型与实验结果比较73
第5章多孔介质水合物渗透率孔隙网络模型研究75
5.1孔隙网络模型介绍75
5.1.1孔隙网络模型描述75
5.1.2孔隙网络模型研究多孔介质渗透率76
5.2无水合物多孔介质绝对渗透率计算78
5.2.1孔隙网络模型建立78
5.2.2毛细管孔隙网络模型模拟流体流动79
5.2.3收敛性研究80
5.3含水合物多孔介质绝对渗透率计算81
5.3.1相平衡偏移82
5.3.2水合物多孔介质系统孔隙网络模型计算83
第6章天然气水合物降压分解数学模型建立及求解89
6.1数学模型建立89
6.1.1质量守恒方程90
6.1.2能量守恒方程92
6.1.3边界条件和初始条件92
6.1.4水合物生成分解动力学93
6.2物理性质和平衡压力计算94
6.2.1密度94
6.2.2传热系数与比热容95
6.2.3黏度95
6.2.4相对渗透率和毛细压力96
6.2.5水合物相平衡压力96
6.3数学模型求解97
6.3.1有限差分离散97
6.3.2非线性方程组求解99
6.3.3线性方程组求解102
6.3.4计算流程及程序实现103
6.4模型验证104
6.4.1同Masuda实验结果对比105
6.4.2同本文实验结果对比106
6.4.3收敛性分析107
第7章水合物降压分解敏感性分析111
7.1降压分解特性分析111
7.2水合物分解控制机理研究115
7.2.1水合物本征反应动力学影响116
7.2.2气、水两相流动影响117
7.2.3传热系数影响120
7.3初始条件和边界条件122
7.3.1初始温度122
7.3.2初始饱和度123
7.3.3绝对渗透率127
7.3.4出口压力129
7.3.5边界传热134
参考文献141
附录153
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