基于P-R状态方程的天然气热物性计算软件设计开题报告

 2020-02-20 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

21世纪在全球范围内,能源问题越来越成为人类的历史难题之一。为了应对环境污染及能源短缺问题,对于新型能源和清洁能源的研究也越来越重要。对于新能源汽车的探索也是全球研究的重点之一。本课题就选取天然气这种清洁能源来作为研究对象,天然气热物性参数是天然气应用流程的设计、运行中必不可少的基础数据。本课题以p-r状态方程为基础,设计天然气热物性计算软件。热物性参数主要包括密度、定压比热容、导热系数和动力粘度系数等,在不同温度和压力下,与已有热物性数据库对比,分析验证软件计算的精确度和可靠性。

天然气是存在于地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体的统称。包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等。主要成分为甲烷,通常占85-95%;其次为乙烷、丙烷、丁烷等。它是优质燃料和化工原料。本课题为了研究简便,将主要研究天然气中甲烷这单一成分来代替整体的物性特点。

目前国内对甲烷的热物性研究主要是应用于甲烷的运输和存储的研究。国际常用的天然气存储形式有液化天然气(lng)、压缩天然气(cng)、吸附天然气(ang)三种方式。液化天然气的优点是能量密度高,缺点是工艺复杂,能耗高以及保养费用高。压缩天然气优点是能量密度较高,但是储罐自重大,操作费用高。吸附天然气的优点是经济安全,使用方便但是储量较低。吸附天然气的存储方式主要有分子筛、多孔碳材料以及金属有机框架化合物。

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2. 研究的基本内容与方案

1、进行国内外天然气热物性参数计算研究发展现状的调研,文献翻译及综述;

2、利用工程热力学等相关学科知识及参考文献,基于p-r状态方程,建立天然气热物性参数计算流程图;

3、运用visual basic软件设计制作天然气热物性计算软件,并与已有热物性数据库对比,分析验证软件计算的精确度和可靠性;

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3. 研究计划与安排

毕业实习周(2019.1.6~ 1.18) 赴校外实习、搜集设计资料,并提交实习日记、实习报告。
毕业设计预备周(2019.1.3-2019.1.18) 确定指导教师人选,对未选好导师的学生进行调剂分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。
1~ 2 (2.18~3.1) 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。
3~ 4 (3.4 ~ 3.15) 进行外文翻译,并提交外文翻译译文。
5~ 6(3.18~ 3.29) 设计类,下达绘图任务,开始绘图。
7~ 8(4.1~ 4.12) 继续完成绘图、试验或编程任务;撰写毕业设计说明书。
9 ~ 11(4.15~ 4.26) 完成绘图、试验或编程;完善毕业设计说明书;
12(4.29~ 5.10) 网上提交毕业设计说明书、毕业论文、绘图等附件材料;提交答辩申请。
13~14(5.13~ 5.24) 教师审阅毕业设计说明书和图纸,审查确定学生答辩资格并予以公示。
15(5.27~5.31) 根据评阅意见修改毕业设计说明书,并网上提交;准备答辩PPT。
16(6.3~ 6.7) 毕业设计答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

1、田士章,陈帅等. 液化天然气及天然气物性计算软件设计[j]. 石油与天然气化工,2014,43(3):254-261.

2、杨帆,陈保东等. p-r方程在天然气热物性计算中的应用研究[j]. 当代化工,2013,42(5):649-656.

3、赵玉娇等. 液化天然气热物性的计算研究[j]. 中国化工贸易,2015,7(32):282

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