隨著傳統(tǒng)能源的逐漸減少,人類對非傳統(tǒng)型氣體能源的需求越來越大,而天然氣水合物作為一種清潔、優(yōu)質(zhì)、高效、低成本和少污染的理想生態(tài)能源,必將逐漸成為一種重要而清潔的潛在能源,因而對天然氣水合物的開發(fā)意義重大。 天然氣水合物取樣機(jī)構(gòu)中,最重要的就是保溫保壓筒,即保真筒。能否取到原位點的樣品,關(guān)鍵就看保真筒能否保持住樣品的溫度和壓力。目前國內(nèi)外還沒有特別理想的保溫保壓取心器。 本課題確定了天然氣水合物取心機(jī)構(gòu)中保真筒的選材;并在減輕“樁效應(yīng)”的前提下,通過最小理論取心直徑確定了取心筒的長度;然后針對現(xiàn)有保真筒只能保壓不能保溫,以及下密封結(jié)構(gòu)密封性能不好、造成保真筒應(yīng)力集中等缺點進(jìn)行了保溫及保真筒下密封結(jié)構(gòu)設(shè)計;在保溫機(jī)構(gòu)確定后進(jìn)行了強(qiáng)度上的計算與校核,最終確定了保真筒的密封保壓結(jié)構(gòu);對保真筒的受力情況進(jìn)行了數(shù)值模擬以及室內(nèi)實驗,來確保筒體的強(qiáng)度并把實驗數(shù)據(jù)與理論計算數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,確定實驗的可靠性以及設(shè)計筒體壁厚時采用中徑公式的正確性;從而保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、安全性等要求,進(jìn)而進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
【學(xué)位單位】：中國石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：P744.4
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 天然氣水合物的簡介
        1.2.1 NGH結(jié)構(gòu)
        1.2.2 NGH組成及性質(zhì)
        1.2.3 成藏條件
        1.2.4 次生災(zāi)害
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外開發(fā)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)開發(fā)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 鉆探取心保真筒的研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目的及意義
    1.5 研究內(nèi)容
第二章 NGH海底取樣技術(shù)
    2.1 海底表層地質(zhì)取樣技術(shù)
        2.1.1 海底表層地質(zhì)取樣技術(shù)的特點
        2.1.2 海底表層取樣器類型
    2.2 海底鉆探取樣技術(shù)
        2.2.1 保壓取心器的主要技術(shù)指標(biāo)
        2.2.2 各種保壓取心器的組成及工作原理
    2.3 小結(jié)
第三章 NGH保真技術(shù)研究
    3.1 保真筒參數(shù)確定
    3.2 保真筒保溫保壓結(jié)構(gòu)的確定
        3.2.1 保溫結(jié)構(gòu)
        3.2.2 自動密封保壓結(jié)構(gòu)
    3.3 取心筒工作原理
    3.4 小結(jié)
第四章 保真筒應(yīng)力模擬及實驗
    4.1 建模
        4.1.1 平蓋封頭的厚度
        4.1.2 半球形封頭的厚度
    4.2 加載與求解
        4.2.1 施加約束載荷
        4.2.2 求解應(yīng)力場分布
    4.3 計算模型的理論應(yīng)力
    4.4 應(yīng)力分布云圖分析
    4.5 保真筒應(yīng)力實驗
第五章 保真筒傳熱過程模擬
    5.1 計算對流傳熱系數(shù)
    5.2 計算溫度場分布
    5.3 優(yōu)化傳熱模型
        5.3.1 分析模型的保溫性能
        5.3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    5.4 小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 保真筒應(yīng)力實驗
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 趙江鵬;天然氣水合物鉆控泥漿制冷系統(tǒng)及孔底冷凍機(jī)構(gòu)傳熱數(shù)值模擬[D];吉林大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 趙宗彬;天然氣水合物鉆探取樣保真系統(tǒng)力學(xué)行為數(shù)值研究[D];中國石油大學(xué);2011年

本文編號：2883440