超音速脱水脱烃

一种新型超音速分离装置

壳牌公司(Shell)最新研制出一种名为Twister的新型超音速分离装置(见图1)。它是一根结构紧凑,无活动部件,全密闭和具有加工精密的收敛—扩张形喉道的管子,第一级装有名叫Laval管嘴,能够将气体流速提高到超高音速,并且使温度急剧下降,气体进行几乎是绝热的等熵膨胀,效率达到90%。从热力学的观点看,整个效果是属一个可逆过程,气体的压力、流速和温度可以恢复到正常水平。

图1 Twister的新型超音速分离装置

在Laval管嘴的入口处,气体上升到1马赫以上,大约是350~400 m/s,也可能上升到3马赫。同时气体的温度直线下降。气体到达下一级时的温度,与入口处的温度相比,下降了50~80℃。水和重烃便凝析出来形成微米级的细雾状液滴,但不会生成水化物。可能因为气体停留的时间太短了,只有百分之一秒,水化物晶体来不及产生,另一种可能是它们在高速时被分解了。带有凝析液的气体进入管子的翼部,它可以产生上升力,形成一旋涡运动,使液滴被抛至管子的内壁,形成大约几毫米厚的一层薄膜,被管壁中的环行槽清除出来流入一液/液分离装置中。干气则继续通过管子进入扩散器,流速便恢复到亚音速,压力也恢复到原始压力的70%~80%。

Twiste

超音速客机的概念设计

——团队工作报告

专业名称 航空学院—飞行器设计与工程

团队成员 龚雪淳 潘环 龚德志 李亮

指导教师 张科施 杨华保 李斌 宋科 范宇

完成时间 2008年6月15日

本科毕业设计论文

摘 要

本项目是进行一款新型的超音速客机的概念设计，项目团队成员由来自西北工业大学航空学院2004级飞行器设计与工程专业的四名本科生及四名指导教师和一名研究生组成。

该项目完成了一款载客量200人，巡航马赫数2.0，航程10000～12000公里的超音速客机概念设计。项目团队成员分别是龚雪淳(团队组长)、潘环、龚德志、李亮，项目指导教师分别是杨华保、张科施、李斌、宋科、范宇。

21世纪,人类对航空器的研究将更加关注,航空技术将成为世界各个国家经济发展的一个最重要的标志！5年前，“协和”客机最后一次让乘客感受突破音障的激动瞬间，由于事故频发，这种高科技产物被迫退出历史舞台。然而，人类追逐超音速旅行的梦想并没有像流星一样，一闪即逝。现在，包括美国、英国、法国、日本、中国、俄罗斯等在内的多个具有航空研发能力的国家都在积极投入大量经费，来研制自己的超音速客机方案，以求在

西安石油大学本科毕业设计（论文）

超音速旋流分离器喷管流场的数值模拟

摘 要：超音速旋流分离是天然气处理工艺的一大突破，超音速旋流分离器依靠喷管做等熵膨胀形成低温超音速流动，依靠声速翼形成旋流实现水及重烃的分离。为了实现流体的超音速流动，必须借助于收敛-扩张的拉法尔喷管，在收敛段流体速度将被提高到音速，在扩张段通过增大管径使流体继续加速，实现超音速流动。在流体流动过程中温度持续有所下降，足以使天然气中的饱和水凝结析出来，实现气液分离。因此，收敛-扩张喷管是实现天然气超声速流动的核心零件。利用计算流体力学（CFD）技术，采用流体力学分析软件FLUENT，通过合理划分网格，依据CFD的基础理论与湍流模拟理论，确定合理的数学模型、边界条件，采用FLUENT中最精细的雷诺应力湍流模型，应用PC-SIMPLE算法，研究了超音速旋流分离器喷管内的流体物性及流场特性，分析了超音速旋流分离器喷管内的温度、压力、速度等特性参数的变化规律。

关键词:天然气；超音速；喷管；数值模拟

西安石油大学本科毕业设计（论文）

Numerical Simulation of Gas Supersonic Nozzle

Abstract: Supersonics swir

第四部分

如何研制我国的四代机？

这里笔者不讨论与国外合作研制的问题，因为很可能沦为一厢情愿甚至竹篮打水。在国内，仅中航一集团的旗下就有沈飞公司/沈阳飞机设计研究所、西飞公司/第一飞机设计研究院和成飞公司/成都飞机设计研究所三组具有现代固定翼战斗机设计和制造能力的企业，如果它们都想突破四代机平台的核心技术，该怎么办？别忘了，中航二集团旗下还有洪都公司，既然它可以通过L-15“飞狮”突破先进三代机核心设计技术，那么将来尝试突破四代机的核心技术也是很自然的事。到底该怎么协调？这是一个相对来说处于战略层面的问题，笔者但愿这不会对我国四代机的研制造成不利干扰，相反，四代机的研制能成为有关企业重组或产业调整的一个契机。

在技术层面上，这里仅讨论一下发动机和航电系统。虽然通过“昆仑”发动机的研制，我国成功地贯彻着研制规范走过了发动机研制全程，但先进发动机需要许多高技术支撑，并非一朝一夕就可以突破。我国有关部门所进行的分析表明，在推比7～8的发动机基础上，单纯采用提高空气流量、提高增压比、提高涡轮前温度、提高涡轮效率、改善冷却方式和采用新型材料等措施的一种或者少数几种，都无法使发动机的推重比提高到四代机所需要的10～11的水平，只有将各方面的先进技术综合

JIUJIANG UNIVERSITY

毕 业 设 计

题 目 超音速火焰喷涂WC – Co涂层的

磨粒磨损性能研究

英文题目Seattle Flame Spray WC - Co Coating Of

Particle Attrition Performance Study

院 系 机械与材料工程学院 专 业 焊接技术及自动化 姓 名 XX 年 级 2008级（B0861班） 指导教师 王洪涛

二零一零年十二月

摘 要

利用超音速火焰喷涂工艺制备了WC-Co涂层，测定了涂层孔隙率、显微硬度及干摩擦磨损过程爱中涂层材料失重，得出涂层干摩擦因数随时间的变化系，分析了涂层摩擦磨损机制。结果表明，WC-Co涂层致密，平均孔隙率为1.29%，显微硬度达1140HV(测试载荷2.94N)，

汽轮机末级叶片超音速喷涂保护工艺在玛电的应用

史

磊

（新疆天山电力股份有限公司，新疆昌吉832200）

摘要：介绍了新疆玛纳斯电厂汽轮机组的运行状况，分析了其存在水蚀现象的原因，并据此提出了解决措施，最后详细阐述了超音

速喷涂保护工艺应用于4号汽轮机末级叶片的具体施工方案。

关键词：汽轮机；末级叶片；水蚀；刚度；喷涂

0引言

汽轮机叶片是将蒸汽的热能转换成机械能的重要部件，

可以说是汽轮机的心脏部件，同时也是汽轮机事故多发的关键部件，它的安全可靠性直接关系到汽轮机组的安全与经济运行。现代火力发电厂装机容量越来越高，叶片高度和蒸汽参数也越来越高，其工作条件也越来越恶劣，为了保证汽轮机组安全稳定运行，我们必须十分注重对汽轮机叶片的保护。

2012年3月，在4号机组的A级检修中，新疆玛纳斯电厂）对汽轮机低压缸末级叶片实施了超音速碳钨镀膜保护，以提高其抗水蚀性能。下面将对超音速喷涂保护工艺进行详细介绍。

1机组运行状况

玛电6台汽轮机组运行时间长短不一，其中#1、#2、#3、#4

机组投产时间18年，#5、#6号机投产时间14年。#1、#2、#4号机分别于1999年、

2000年、2001年进行了增容改造，但是所有机组（包括增容改造的1、2、4号机）在A级检修中都发现低压缸末

烃（烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃）的结构和性质导学案

【自主学习-----知识梳理】

探究一、烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的组成和结构比较 类别 通式 代表物质 烷烃 甲烷 ___状，碳原子结构特点 间均为___键，（键的类型） 碳原子均饱 和。 种独特的键 分子式 结构式 结构简式 电子式 空间构型 能否发生取代反应 能否发生加成反应 能否发生加聚反应 能否使酸性KMnO4溶液退色 能否与溴水反应 键 一个 _____ 个_____键 ____间的一_______ ___状，含有__状，含有一介于____和苯环，侧链为完全相同，是含有____个烯烃 CnH2n(n≥2) 乙烯 炔烃 乙炔 苯 苯 6个碳碳键苯的同系物 甲苯、乙苯 探究二、烷烃、烯烃、炔烃、苯、苯的同系物的化学性质比较 1、氧化反应

（1）燃烧氧化：烃分子式为CXHY，那么燃烧通式可表示为：

甲烷燃烧的现象_______________________，乙烯燃烧的现象__________________

实验三 乙醇气相脱水制乙烯反应动力学

（本实验学时：7×1）

实验室小型管式炉加热固定床、流化床催化反应装置是有机化工、精细化工、石油化工等部门的主要设备，尤其在反应工程、催化工程及化工工艺专业中使用相当广泛。本实验是在固定床和流化床反应器中，进行乙醇气相脱水制乙烯，测定反应动力学参数。 固定床反应器内填充有固定不动的固体催化剂，床外面用管式炉加热提供反应所需温度，反应物料以气相形式自上而下通过床层，在催化剂表面进行化学反应。 流化床反应器内装填有可以运动的催化剂层，是一种沸腾床反应器。反应物料以气相形式自下而上通过催化剂层，当气速达到一定值后进入流化状态。反应器内设有档板、过滤器、丝网和瓷环（气体分布器）等内部构件，反应器上段有扩大段。反应器外有管式加热炉，以保证得到良好的流化状态和所需的温度条件。

反应动力学描述了化学反应速度与各种因素如浓度、温度、压力、催化剂等之间的定量关系。动力学在反应过程开发和反应器设计过程中起着重要的作用。它也是反应工程学科的重要组成部分。

在实验室中，乙醇脱水是制备纯净乙烯的最简单方法。常用的催化剂有： 浓硫酸液相反

第一章第三节 常见的烃

（第一课时）

【问】你知道什么是烃？

烃是一类只含有C、H元素的有机物。 一 烃的分类

1 结构中有无苯环

不含双键、叁键等不饱和键——饱和烃——烷烃

不含苯环————脂肪烃

含双键、叁键等不饱和键——不饱和烃——烯烃、炔烃 烃

含有苯环————芳香烃

二 脂肪烃的性质 1 物理性质 【交流与讨论】

（1）烷烃的熔、沸点（见课本P40）

【问】烷烃的沸点与其分子中所含有的碳原子数之间有什么关系？

（a）随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；

（b）分子里碳原子数等于或小于4的烷烃。在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体；

（c）烷烃的相对密度小于水的密度。

注意：表中所列烷烃均为无支链的烷烃，常温常压下是气体的烷烃除了上述碳原子数小于或等于4的几种分子之外，还有一种碳原子数为5的分子，但分子中含有支链的戊烷，

【问】烷烃分子的熔沸点为什么会随着碳原子数的增大即相对分子质量的提高而升高呢？

由于随着相对分子质量的增大，分

脱水技术与设备

王化军孙体昌

北京科技大学

010-62332902，13801102692，hjwang63@263.net 010-62314078，13681437589，suntc@ces.ustb.edu.cn 2007年11月

目 录

引 言........................................................................................................................ 1

0.1 固液分离的基本方法...................................................................................... 1 0.2 脱水的作用...................................................................................................... 2 0.3 影响脱水的因素..........................................