盐度对甲烷水合物分解特性影响的LBM模拟

来源：计算力学学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：耿菲凡,董波,周训,张雅瑾,崔嘉,李维仲

单位：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,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,河南科技大学 车辆与交通工程学院, 洛阳 471003,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,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,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：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。

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,

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