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1绪论1

1.1研究的背景与意义1

1.2国内外研究现状4

1.3主要研究内容与技术路线10

1.4主要成果及创新点12

2气体动力学基础14

2.1气体一维定常流动的基本方程组14

2.2气体的一维定常等熵流动16

2.3一维等熵流的三种特定状态17

2.4一维等熵流气体参数的各种常用关系式19

2.5气流参数与管道截面积的关系21

2.6喷管的性能参数26

2.7喷管的流动特性28

2.8拉法尔喷管流动状态的计算33

2.9膨胀波与激波36

3天然气收敛-扩张喷管设计58

3.1收敛-扩张喷管几何结构58

3.2天然气焓熵计算60

3.3天然气在喷管中的流动模型及求解62

3.4实例计算与结果分析66

3.5本章小结68

4天然气高速流动凝结模型69

4.1液滴成核理论及其修正69

4.2液滴成长理论75

4.3高速天然气在喷管内的凝结78

4.4实例计算与结果分析81

4.5本章小结84

5三角翼参数设计及水洞实验研究86

5.1大后掠角细长三角翼气动原理86

5.2三角翼几何参数设计90

5.3水洞实验96

5.4本章小结99

6高速流体绕三角翼流动的数值模拟101

6.1控制方程101

6.2求解条件103

6.3网格划分104

6.4方程的数值求解104

6.5模拟结果与分析105

6.6本章小结116

7气液两相流体旋流机理与规律118

7.1液滴受力分析118

7.2液滴运动方程的建立与简化122

7.3压降与分离效率模型124

7.4实例计算与结果分析126

7.5本章小结132

8流动全过程的数值仿真133

8.1几何模型133

8.2计算网格、边界条件与计算过程137

8.3系统典型流场的结果分析138

8.4旋流分离系统中回压段内的流动分析144

8.5本章小结151

9结论与建议152

9.1主要结论152

9.2进一步研究的建议153

附录A常规天然气气水分离方法154

A.1低温冷却法154

A.2液体吸收法160

A.3固体吸附法179

附录B用M-H方程计算天然气的焓熵值207

B.1实际气体的M-H方程207

B.2余函数法基本原理209

B.3实际气体的余焓方程210

B.4实际气体的余熵方程211

B.5天然气混合气体的焓熵计算212

参考文献213