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题名波流联合作用下掺氢输气海管泄漏扩散研究
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作者
朱红钧
黄栏
高岳
唐堂
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机构
西南石油大学石油与天然气工程学院
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出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2024年第3期107-118,共12页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51979238)
四川省杰出青年科学基金项目(2023NSFSC1953)。
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文摘
由于氢气密度低,泄漏后的掺氢天然气在海洋波流作用下的浮升扩散行为有别于纯天然气,其泄漏扩散规律有待明晰。利用计算流体力学方法数值模拟了波流联合作用下掺氢输气海管泄漏扩散的过程,结果表明气体泄漏的过程可分为泄漏初期、向上浮升以及横向迁移3个阶段。当掺氢比φ_(H2)<50%时,氢气泡的运动轨迹受天然气泡的影响显著。气体浮升高度和扩散直径的变化与时间成正相关,且随着掺氢比的增大,泄漏气体到达液面所需的时间延长。天然气泡和氢气泡直径在上升的过程中都逐渐增大,两者的浮升速度随浮升高度的增加先增大后减小,天然气泡的浮升速度衰减更快。氢气泡直径随掺氢量的增加而增大,天然气泡直径随掺氢量的增大而减小,两者的上升速度随着掺氢量的增大都表现出先增大后减小的趋势,且氢气泡的上升速度大于天然气泡的上升速度。波长和海流流速越大,泄漏气体的扩散直径越大。
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关键词
气体泄漏
掺氢混输
泄漏扩散
气泡浮升
氢气
天然气
海底管道
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Keywords
gas leakage
hydrogen-mixed transmission
leakage diffusion
bubble buoyancy
hydrogen
natural gas
submarine pipelines
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分类号
P756.2
[天文地球—海洋科学]
O359.1
[理学—流体力学]
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题名综合能源天然气网混氢输运的仿真与调度综述
被引量:10
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作者
严思韵
周登极
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机构
动力机械与工程教育部重点实验室(上海交通大学)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第24期8816-8831,共16页
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基金
中德合作研究小组项目(GZ1577)。
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文摘
发展清洁、安全、高效且来源广泛的氢能对建设低碳清洁的能源结构体系至关重要。天然气网混氢输运是综合程度更高的综合能源系统,通过将氢气掺混进入天然气管网,实现高效、经济的氢气大规模消纳和长距离运输。提出了综合能源天然气网混氢输运的2个关键问题:考虑掺混过程瞬态特性与输运过程分布参数特性的混氢输运天然气管网仿真方法和考虑管材、气网设备和用户终端设备约束的混氢输运天然气管网调度方法。在此基础上,综述了现有文献中氢气的掺混特性、输运特性、瞬态特性、冷凝和渗透特性及混氢天然气对管材、设备的影响。最后,总结了世界范围内现有的混氢示范项目,提出了综合能源天然气网混氢输运的未来研究方向。
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关键词
综合能源系统
混氢输运
天然气管网
系统仿真
调度优化
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Keywords
integrated energy system
hydrogen-blended transportation
natural gas network
systemsimulation
scheduling and optimization
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
TE832
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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题名含氢能气网掺混输运的综合能源系统优化研究
被引量:36
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作者
严思韵
王晨
周登极
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机构
动力机械与工程教育部重点实验室(上海交通大学)
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出处
《电力工程技术》
北大核心
2021年第1期10-16,49,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51706132)。
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文摘
电转气技术的发展缓解了弃风弃光问题,提高了电网和天然气管网的耦合性。在保证安全的前提下,将制得的氢气掺混进入天然气管网进行远距离运输,使天然气管网成为可再生能源的搬运工,能充分缓解能源的时空供需矛盾,提高能源利用率和系统经济性。文中建立了掺氢电-气综合能源系统经济性分析模型,针对华中地区某电-气综合能源系统分析了不同掺氢比下的系统经济性,并与不同储氢容量的本地储氢系统进行了对比。结果表明气网掺氢和本地储氢均能提高系统的经济性,且气网掺氢收益优于本地储氢。但掺氢会导致电网侧的成本和气网侧的收益同时上升,实际运行中须综合考虑燃气定价策略与系统气网结构选择最大掺氢比,从而使系统经济性达到最优。
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关键词
电-气综合能源系统
电转气
天然气管网掺混氢气输运
运行优化
经济性分析
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Keywords
integrated electricity and gas system
power to gas
mixture transportation of gas network
operation optimization
economic evaluation
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分类号
TM711
[电气工程—电力系统及自动化]
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