К теории процесса гидратообразования газовых пузырей в условиях мирового океана
Автор: Чиглинцева Ангелина Сергеевна, Русинов Алексей Александрович
Статья в выпуске: 1, 2013 года.
Бесплатный доступ
В работе предложена и построена теоретическая модель миграции метановых пузырей в условиях образования гидрата в вертикальном канале, находящегося над газовым источником. Изучено влияние различных параметров на процесс образования гидратных пузырей. Получены минимальные значения массовых расходов газа и воды, необходимых для процесса образования гидрата. Установлено, что при миграции газовых пузырей в вертикальном канале возможны два режима протекания процесса гидратообразования в зависимости от значения массового расхода воды. Если начальное значение массового расхода воды больше критического, то при данном массовом расходе газа, достаточного для гидратообразования, газовые пузырьки полностью превращаются в гидратные, при этом температура воды в канале не достигает равновесной температуры образования гидрата. Если начальное значение массового расхода воды меньше критического, то газовые пузырьки покрываются гидратной оболочкой, а температура воды в канале достигает равновесной и процесс гидратообразования завершается. Получено, что с увеличением начального массового расхода воды высота всплытия гидратных пузырьков растет до некоторой максимальной величины, которая соответствует его критическому значению, а при дальнейшем увеличении – падает. В работе проведен анализ влияния на процесс гидратообразования различных глубин, на которых расположены газовые источники: 800, 1200 и 1500 м. Получено, что если происходит процесс частичного гидратообразования, то чем глубже расположен источник, тем на большую высоту всплывают пузырьки. Если происходит процесс полного образования гидрата, то картина совершенно иная: чем выше расположен источник газа – тем больше высота гидратообразования.
Газовые пузырьки, гидратообразование, миграция газовых пузырьков, вертикальный канал
Короткий адрес: https://sciup.org/146211463
IDR: 146211463 | УДК: 532.546
To the theory of process hydrating of gas bubbles in the conditions of the world ocean
The theoretical model of migration metane bubbles in the conditions of formation hydrate is offered and constructed in work. Influence of various parameters on process of formation hydrate bubbles is studied. The minimum values of mass expenses of gas and the water necessary for process hydrating are received. Found that the migration of gas bubbles in a vertical channel, there are two modes of the process hydrate formation, depending on the mass expenses of water. If the initial value of the mass expenses greater than the critical, then for a given mass expenses of gas sufficient for hydrate formation, gas bubbles become fully hydrated, thus water temperature in the channel doesn't reach the equilibrium temperature of hydrating. If the initial value of the mass expenses is less critical, then gas bubbles are covered hydration shell, and the water temperature in the channel reaches equilibrium, and the process hydrating is completed. Also found that the increase of the initial mass expenses, the height of ascent of hydrate bubbles grow to a certain critical expenses, and a further increase - falls. The analysis of different depths at which gas sources are located is carried out: 800, 1200 and 1500 m. It is found that if there is a process of partial hydrating, the deeper the source is located, the greater the height of the rising bubbles. If there is a process full of hydrating, the picture is quite different: the higher up the gas source - the greater the height of hydrate formation.
