Шагапов В.Ш., Чиглинцева А.С., Кунсбаева Г.А. Образование гидрата в горизонтальном канале при инжекции капель воды и газа гидратообразованием - Журнал «Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах»

Аннотация

В работе предложена технологическая схема и теоретическая модель для процесса образования гидрата в горизонтальном канале при инжекции капель воды и газа. Согласно экспериментальным данным образование гидрата метана и диоксида углерода в полидисперсных порошках ледяных сферических частиц при отрицательных температурах происходи в две стадии: зарождение и рост гидратных пятен на поверхности ледяных частиц и затем последующий рост гидратной оболочки, лимитирующийся диффузией газа через гидратный слой к ледяному ядру. Гидрато– и льдообразование может происходить в поровом пространстве во влажных метанонасыщенных породах, на основе которых предложена и физически обоснована модель формирования и существования газовых гидратов в породах криолитозоны. Построена соответствующая технологическая схема и описана модель реактора для процесса образования гидрата при инжекции капель воды. Установлены оптимальные режимы работы и минимальные размеры реактора с точки зрения энергетических затрат в зависимости от исходных параметров реактора. Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №15-11-20022).

Ключевые слова

Гидрат, газогидратные пузырьки, капля воды, канал.

Шагапов Владислав Шайхулагзамович – академик АН РБ, профессор, д-р ф.-м. наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки, Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН, г. Казань, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уфимского научного центра РАН, г. Уфа.

Чиглинцева Ангелина Сергеевна – канд. ф.-м. наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН, г. Казань, Бирский филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения «Башкирский государственный университет», г. Бирск.

Кунсбаева Гульназ Абдухаковна – старший преподаватель, Сибайский институт (филиал) Башкирского государственного университета, г. Сибай. E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра..

1. Makogon, Y.F. Natural gas hydrates – A promising source of energy / Y.F. Makogon // J. of Natural Gas Sci. and Eng. – 2010. – № 2. – P. 49.

2. Мельников, В.П. Применение ПАВ в технологияхтранспорта и хранения природного газа в форме газогидратов / В.П. Мельников, А.Н. Нестеров // Фундаментальные проблемы разработки нефтегазовых месторождений,добычи и транспортировки углеводородного сырья : материалы межд. конф., 2004. – C. 98.

3. Salamatin, A.N. Formation of Poraus Gas Hydrates / A.N. Salamatin, W.F. Kuhs // Proceedings of the Fourth International Conference on Gas Hydrates. – Yokohama : May 19-23, 2002.

4. Kuhs, W.F. Formation of Methane Hydrate from Polydisperse Ice Powders / W.F. Kuhs, D.K. Staykova, A.N. Salamatin // J. Phys. Chem. B. – 2006. – №110. – Pp. 13283-13295.

5. Чувилин, Е.М. Исследования формирования мерзлых гидратосодержащих пород / Е.М. Чувилин, Е.В. Козлова // Криосфера Земли. – 2005. – Т.IX. – №1. – С. 73.

6. Enhanced lifetime of methane bubble streams within the deep ocean / G. Rehder [and etc.] // Geophysical research letters. – 2002. – №29. – P. 21.

7. Fate of rising methane bubbles in stratified waters: How much methane reaches the atmosphere? / D.F. McGinnis [and etc.] // Journal of geophysical research. – 2006. – V.111. – P. 382.

8. Власов, В.А. Диффузионно-феноменологическая теория образования газового гидрата из ледяного порошка / В.А. Власов // Теоретические основы химической технологии. – 2012. – Т.46. – №6. – С. 612-619.

9. Шагапов, В.Ш. О миграции пузырьков в условиях образования гидрата / В.Ш. Шагапов, А.С. Чиглинцева, А.А. Русинов // Прикладная механика и техническая физика. – 2015. – Т.56. – №2. – С.43-52.

10. Шагапов, В.Ш. О механизмах роста гидратной оболочки на поверхности всплывающих газовых пузырьков / В.Ш. Шагапов, А.С. Чиглинцева, А.А. Русинов // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. – 2015. – № 3(35). – С. 73-86.

11. Шагапов, В.Ш. Особенности процесса образования гидратных частиц в стоячей воде / В.Ш. Шагапов, А.С. Чиглинцева, А.А. Русинов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2015. – Т.1.– №2(2). – С. 6-14.

Шагапов В.Ш., Чиглинцева А.С., Кунсбаева Г.А. Образование гидрата в горизонтальном канале при инжекции капель воды и газа гидратообразованием // Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. – 2015. – №2. – C. 23-28.