شبیه سازی تجزیه هیدرات گازی در لوله به روش cfd

گرفتگی خطوط لوله توسط هیدرات گازی از زمان کشف هیدرات در خطوط لوله توسط همراشمیت در سال 1934، به عنوان یک مشکل جدی شناخته شد. تا کنون، در ارتباط با تعیین بهترین روش برای حذف گرفتگی، کار زیادی انجام نشده است و بیشتر مطالعات روی موضوع جلوگیری از تشکیل هیدرات، تمرکز داشته است. در هر حال همیشه نمی توان از تشکیل هیدرات جلوگیری کرد و نیاز است تا به روشی تجزیه گردد. در این پروژه، تجزیه حرارتی هیدرات متان با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مدل سازی شده است. در ابتدا فاز هیدرات به صورت جامد متخلخل با تخلخل اولیه 10 درصد در نظر گرفته شد و فرض تخلخل هیدرات در برابر جریان با استفاده از روش اولر- اولر مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به اینکه نتایج به دست آمده با فرض تخلخل هیدرات، نسبت به نتایج تجربی انحراف داشتند، شبیه سازی برای هیدرات به صورت جامد صلب تکرار شد که تجزیه از سطح آن و به کمک واکنش سطحی صورت می پذیرد. تأثیر دمای سیال ورودی بر سرعت تجزیه هیدرات متان برای هر دو حالت، مدل سازی شد و نتایج بدست آمده با داده های آزمایشگاهی، مورد مقایسه قرار گرفت. هم چنین، تأثیر شکل هندسی هیدرات و دمای سیال ورودی بر زمان تجزیه هیدرات متان، بررسی شد. نتایج بدست آمده برای این دو حالت، مورد مقایسه قرار گرفته و ارائه شده اند. این نتایج نشان می دهد، با افزایش دمای سیال عبوری از روی هیدرات، زمان تجزیه هیدرات، کاهش می یابد. هم چنین هیدرات به شکل گلوله با سرعت کمتری نسبت به هیدرات تشکیل شده روی دیواره لوله، تجزیه می شود.