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天然气吸附储存过程热效应数值模拟及其控制技术研究的开题报告

开题声明

本文的研究课题为“天然气吸附储存过程热效应数值模拟及其控制技术研究”，指导教师为XXX教授，本人为研究生XXX。特此声明。

一、研究背景和意义

目前，随着全球气候变暖和环境污染的加剧，清洁能源的开发和利用日益受到重视。天然气作为一种清洁能源，其储运方式对其使用的安全性、经济性和环境影响等有着至关重要的影响。天然气储运方式通常包括液化天然气和压缩天然气两种方式，而压缩天然气储存技术也是目前较为成熟的一种技术，由于其安全性高、适用性广、成本低等优点，得到了广泛应用。

然而，天然气的压缩储存过程中会产生大量的热，加之天然气本身的低温特性，可能导致储存的天然气在运输和储存中产生结冰、结霜等问题，影响其正常使用。因此，研究天然气压缩储存过程中的热效应，掌握其特点和规律，对于解决相关技术难题、提高天然气储运的安全性、经济性和环境友好性具有重要意义。

二、研究方法和方案

针对上述问题，本研究拟采用数值模拟的方法研究天然气压缩储存过程中的热效应，并探究其控制技术。具体方案如下：

1.建立天然气压缩储存过程热效应数值模拟模型。

通过对储存过程中压缩机、冷却机等设备的参数进行采样分析，建立相应的数值模拟模型，并对其中的关键参数进行验证和优化。

2.分析储存过程中的热效应特点和规律。

通过数值模拟模型，分析储存过程中产生的热量、温度变化等参数特点和规律，并对其影响因素进行系统分析。

3.探究天然气压缩储存过程中的热效应控制技术。

基于模拟结果和分析结论，探究天然气压缩储存过程中的热效应控制技术，包括机械制冷、吸附式制冷等技术的应用及优化。

4.系统地评估数值模拟和控制技术的实际效果。

通过实验验证和数据分析，对数值模拟和控制技术的实际效果进行系统的评估和分析，包括其对天然气储存的安全性、经济性和环境影响等方面的影响。

三、研究预期成果

本研究预期取得如下成果：

1.建立天然气压缩储存过程热效应数值模拟模型，揭示了储存过程中的热效应特点和规律。

2.探究天然气压缩储存过程中的热效应控制技术，提出了机械制冷、吸附式制冷等技术的优化方案，为天然气储运技术的改进提供了理论基础。

3.系统地评估数值模拟和控制技术的实际效果，为天然气储存和运输的安全性、经济性和环境友好性的提升提供了技术支持。

四、研究进度安排

本研究拟于202X年X月开始，202X年X月完成立项申请。具体进度安排如下：

202X年X月-202X年X月：文献调研和理论研究；

202X年X月-202X年X月：数值模拟模型建立和验证；

202X年X月-202X年X月：热效应特点和规律分析；

202X年X月-202X年X月：热效应控制技术探究；

202X年X月-202X年X月：实验验证和数据分析；

202X年X月-202X年X月：论文撰写和答辩准备。

五、参考文献

[1]王X，等.新型压缩式天然气储气罐热效应分析和控制[J].天然气加工与液化，2017，37(3)：70-74.

[2]RudyakVY,YurakVV,MishchenkoTV,etal.NumericalandExperimentalStudyofHeatEffectsinHeatPipesforLNGTransport[J].JournalofHeatTransfer,2020,142(10):102001.

[3]何Y.当前我国液化天然气管道的安全技术问题[J].石油化工安全环保技术,2020，36(6):71-73.