天然气输差研究

《天然气输差研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学号：12104409常州大学硕士学位论文天然气输差研究研究生慈智赵会军教授指导教师彭浩平讲师学科、专业名称石油与天然气工程油气储运工程研究方向油气管输技术2015年4月ResearchonTransmissionDifferenceofNnaturalGasADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByCiZhi(Oil&GasStorageandTransportationEngineering)DissertationSupervisor:Prof.ZhaoHui-junApril，2015常州大学学位

2、论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学

3、位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要天然气是一种环境污染少的清洁能源，有利于人类的可持续发展。我国的天然气储量丰富，但气源产地和消费市场极度不平衡，因此需要进行长距离管道输送天然气。而进行长距离输气时难免会造成损耗，引起输差，造成损失。为节约能源，降低输送过程的天然气损耗，需要对天然气输差进行研究。天然气在管道内的流动为非稳定

4、流动，而对管道进行不稳定流研究，比稳定流研究得到的结果更加精确。首先，天然气偏差系数是天然气重要的物性参数之一，当对天然气进行非稳定流研究时，需要精确计算天然气偏差系数，因此查阅资料总结了国内外计算天然气压缩系数的方法，然后分析研究出利用BWRS状态方程计算天然气偏差系数，该方法计算精度高，适合研究管段天然气压强4.0MPa，环境温度278K的高压低温的工况。其次利用气体流动的连续性方程、动量方程和能量方程，结合气体状态方程和焓函数，建立天然气管道稳定流数学模型。忽略管道高差和时间项，同时为方便计算，引入质量流量，对稳定流数学模型进行简化，因此在计算天

5、然气管道相关参数时，利用BWRS状态方程计算天然气密度。假设系数，将稳定流模型转化为一阶线性微分方程，然后利用四阶龙格-库塔法计算系数，得到稳定流方程组的解，然后代入研究管段实际运行数据，得到稳定流研究管段沿线的温压变化。通过分析得到管线压力和温度随管长逐渐下降，且分气点附近温压下降速度加快，同时稳定流计算结果可为非稳定流计算提供初始条件。然后建立天然气非稳定流数学模型，考虑到分气点的存在，对非稳定流数学模型进行修正，然后对其简化，同时利用确定的非稳定流数学模型的边界条件和初始条件，得到四种方程组，选取适合研究管段工况的第三种方程组，然后利用傅立叶级数

6、法，对方程组进行求解，得到研究管段非稳定流沿线的压力分布，以及B、C两站的流量拟合方程，以及两站处在各时刻的的流量和压力波动。最后根据管线非稳定流研究结果，计算天然气相对输差，以天然气相对输差，考核研究管段输气的损耗率，并分析其影响因素，发现A-B管段和B-C管段产生天然气输差，两段的-4天然气相对输差在10数量级上，其造成的损耗不容忽视，且天然气相对输差在B、C两站处的流量压力产生剧烈波动时增大，波动越剧烈，天然气相对输差增加的越快，同时B-C管段的天然气相对输差高于A-B管段，表明天然气相对输差和管长有关。分析可知这是由于当管段压力波动剧烈时，管段

7、越长，管段管存量变化越大，从而导致天然气相对输差越大。关键字：天然气输差；压缩系数；稳定流；非稳定流；相对输差ABSTRACTNaturalgasisalesspollution，environmentalandclearenergyanditisbenefitforsustainabledevelopment.Naturalgasresourceinourcountryisrich,butitsproducerandconsumermarketdistributionisimbalance,thereforenaturalgasneedtobetra

8、nsportedbylong-distancepipe.Becauseoflong-dista