本文關(guān)鍵詞：高壓容器泄漏中發(fā)生的焦耳-湯姆遜效應(yīng)研究

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【摘要】：壓縮天然氣的海上運(yùn)輸技術(shù)由于其經(jīng)濟(jì)效益而即將走向商業(yè)化。在運(yùn)輸船上的壓強(qiáng)高達(dá)25 MPa的壓力容器是其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。破前漏準(zhǔn)則是維護(hù)壓力容器完整性的一個(gè)重要方法。然而,在壓力容器泄漏中發(fā)生的焦耳-湯姆遜效應(yīng)所導(dǎo)致的裂紋周?chē)饘贉囟鹊慕禍乜赡軙?huì)影響到破前漏準(zhǔn)則的有效性。對(duì)在壓力容器的泄漏中發(fā)生的焦耳-湯姆遜效應(yīng)做了相關(guān)的試驗(yàn)研究。因氬氣不易燃燒且具有與甲烷相似的焦耳-湯姆遜系數(shù)而被選作試驗(yàn)氣體。設(shè)計(jì)一個(gè)全新的用于壓力容器泄漏試驗(yàn)的焦耳-湯姆遜測(cè)試系統(tǒng)。根據(jù)美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)(American Society of Mechanical Engineers,ASME)鍋爐和壓力容器規(guī)范設(shè)計(jì)和加工一個(gè)試驗(yàn)用的壓力容器。采用液氮斷裂方法在一塊測(cè)試板上制作一個(gè)與自然裂紋相似的貫穿裂紋。在30℃的環(huán)境溫度和9.1 MPa的最大內(nèi)部壓強(qiáng)下,測(cè)試板外表面沿裂紋方向測(cè)得的最低溫度是12.5℃,沿裂紋對(duì)角線方向測(cè)得的最低溫度是7.9℃,裂紋出口處得到的氬氣的溫度是-9.2℃;測(cè)試板內(nèi)表面沿裂紋方向測(cè)得的最低溫度是15℃,容器內(nèi)部裂紋附近測(cè)得的氬氣的溫度是-7.1℃。試驗(yàn)結(jié)果表明,在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中,測(cè)試板內(nèi)外表面的溫度沿裂紋不同方向的變化趨勢(shì)基本上一致。
【作者單位】： 清華大學(xué)航天航空學(xué)院;
【基金】：國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11325211)
【分類(lèi)號(hào)】：TH49
【正文快照】： 0前言 隨著開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,天然氣在能源供應(yīng)方面 起著越來(lái)越重要的戰(zhàn)略作用。與其他化石燃料不同,天然氣在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的許多方面扮演著重要的角色,比如發(fā)電、工業(yè)、商業(yè)和居住等,其價(jià)格和環(huán)境的優(yōu)勢(shì)使得天然氣成為最可接受的能源之一,被視為走向可再生能源的橋梁[1_3]。 ^-m，

本文編號(hào)：1220726