پایان نامه شبیه سازی پدیده ی کشش سطحی دینامیکی در سیستم های نفت-حلال بر اساس فرآیند نفوذ |
 |
دانشگاه شیراز
دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز
پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته‌ی مهندسی شیمی
شبیه سازی پدیدهی کشش سطحی دینامیکی در سیستمهای نفت-حلال بر اساس فرآیند نفوذ
اساتید راهنما
دکتر سید شهاب الدین آیت اللهی
دکتر پیمان کشاورز
اسفند 1391
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
شبیه سازی پدیدهی کشش سطحی دینامیکی در سیستمهای نفت حلال بر اساس فرآیند نفوذ
یکی از فرآیندهای مطرح در زمینهی ازدیاد برداشت از مخازن نفتی، تزریق گاز است. بنابراین دریافتی صحیح از مکانیزمها و چگونگی انجام این فرآیندها گامی بزرگ در جهت افزایش بهرهوری از مخازن نفتی به شمار میآید. در این تحقیق، مکانیزم انتقال جرم در سیستمهای گاز- مایع برای دو هیدروکربن موجود در نفت، در حضور گازهای دی اکسید کربن و نیتروژن مورد بررسی قرار میگیرد. از آنجایی که تغییر کشش سطحی دینامیک نتیجهی انتقال جرم بین فاز مایع و گاز است، در تحقیق حاضر، دو مدل انتقال جرمی مختلف برای این سیستمها بر اساس دادههای کشش سطحی دینامیکی موجود در مرکز ازدیاد برداشت ارائه گردید. با مقایسهی نتایج به دست آمده از مدلها با نتایج واقعی، مدل انتقال جرمی شامل مقاومت در مرز دو سیال، به عنوان مدل انتقال جرمی صحیح انتخاب و اثر پارامترهای دما، فشار و زمان بر روی ضرایب انتقال جرم مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، ضریب انتقال جرم در مرز دو سیال با گذشت زمان، کاهش و با افزایش فشار، افزایش مییابد؛ اما تغییرات این ضریب با دما روند مشخصی ندارد که علت آن اثر متفاوت دو پدیدهی حلالیت و نفوذپذیری در انتقال جرم میباشد. به طور کلی در سیستمهایی که نیتروژن به عنوان فاز گاز به کار رفته باشد، نسبت به سیستمهای شامل دی اکسید کربن، مقاومت انتقال جرمی در مرز دو سیال بیشتر است. علاوه بر این، سیستمهای شامل هپتان، مقامت مرزی کمتری نسبت به سیستمهای حاوی هگزادکان از خود نشان میدهند.
فهرست مطالب
| عنوان | صفحه |
فصل اول: مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………1
فصل دوم: مبانی تحقیق……………………………………………………………………………………………………………..4
2-1- کشش سطحی تعادلی و روشهای اندازه گیری آن………………………………………………………..5
2-1-1- دستهی اول: اندازه گیری با استفاده از یک میکروبالانس…………………………………………..7
2-1-2- دستهی دوم: اندازه گیری فشار مویینگی……………………………………………………………………8
2-1-3- دستهی سوم: آنالیز تعادل بین نیروهای گرانش و موئینه ………………………………………..9
2-1-4- دستهی چهارم: آنالیز قطرههای منحرف شده بر اثر گرانش ………………………………… 10
2-2- کشش سطحی دینامیک ……………………………………………………………………………………………..13
فصل سوم: روش های اندازگیری ضریب نفوذ ……………………………………………………………………..14
3-1- روش های اندازه گیری ضریب نفوذ به صورت مستقیم……………………………………………….16
3-2- روش های اندازه گیری ضریب نفوذ به صورت غیر مستقیم…………………………………..16
3-2-1- اندازه گیری ضریب نفوذ بر اساس تغییر حجم گاز …………………………………………..16
3-2-2- اندازه گیری ضریب نفوذ بر اساس تغییر فشار گاز………………………………………………….18
3-2-3- اندازه گیری ضریب نفوذ بر اساس آنالیز کشش سطحی تعادلی و دینامیکی………..19
3-2-4- اندازه گیری ضریب نفوذ بر اساس شکل قطرهی معلق…………………………………………22
3-2-5- اندازه گیری ضریب نفوذ بر اساس حجم قطرهی معلق…………………………………………25
فصل چهارم: مروری بر تحقیقات انجام شده………………………………………………………………………….27
4-1- پیشینهی تحقیق………………………………………………………………………………………………………….28
فصل پنجم: انجام کار……………………………………………………………………………………………………………..32
5-1- قسمت آزمایشگاهی……………………………………………………………………………………………………..33
5-1-1- مواد به کار رفته ……………………………………………………………………..34
5-1-2- تجهیزات به کار رفته در آزمایش……………………………………………………………………………..34
5-1-3- شرح آزمایش…………………………………………………………………………………………………………….35
5-2- قسمت مدلسازی……………………………………………………………………………………………………………36
6-1- اندازه گیری کشش سطحی دینامیکی………………………………………………………………………….44
6-2- کشش سطحی تعادلی…………………………………………………………………………………………………..47
6-3- محاسبهی ضریب نفوذ با فرض عدم وجود مقاومت در مرز گاز- مایع…………………………52
6-4- محاسبهی ضریب انتقال جرم در مرز گاز- مایع با فرض وجود مقاومت مرزی……………59
6-5- اثر دما، فشار و زمان روی ضریب انتقال جرم مرزی……………………………………………………..60
فصل هفتم: نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………….72
فصل هشتم: پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………..75
منابع…………………………………………………………………………………………………………………………………..77
فهرست جداول
| عنوان و شماره | صفحه |
جدول6-1- فهرستی از پارامترهای مورد نیاز برای شبیه سازی فرآیند انتقال جرم…………..51
جدول6-2- مقایسهی مقدار ضریب نفوذ در سیستمهای دی اکسید کربن- هگزادکان و دی اکسید کربن- هپتان……………………………………………………………………………………………………………………………57
جدول6-3- مقایسهی مقدار ضریب انتقال جرم مرزی برای سیستمهای مختلف در دماها و فشارهای متفاوت………………………………………………………………………………………………………………….58
فهرست اشکال
| عنوان و شماره | صفحه |
شکل 2-1 شکل یک فیلم صابونی که روی چارچوبی فلزی کشیده شده است …………………………….6
شکل 2-2 استفاده از روش لوله مویین برای اندازه گیری کشش سطحی……………………………………….9 شکل 2-3 تعریف ابعاد و مولفه های توصیف شده در دستهی چهارم……………………………………………11
شکل 2-4 تعریف مولفه های روش قطره معلق………………………………………………………………………………11
شکل 2-5 شماتیک روش چرخش………………………………………………………………………………………………….12
شکل3-3 تصویر شماتیک یک قطره که به وسیلهی گاز محاط شده است………………………………….21
شکل 5-1 شماتیک تجهیزات استفاده شده برای اندازه گیری کشش سطحی (1- محفظهی شیشه ای پر فشار، 2- دستگاه تولید کنندهی فشار، 3- مانومتر، 4- مخزن گاز، 5- مخزن مایع) …………34
شکل 5-1 شماتیک یک قطره مایع معلق در حضور گاز پر فشار دی کسید کربن……………………….37
شکل 6-9 منحنی کالیبراسیون برای سیستم دی اکسید کربن- هگزادکان در دماهای مختلف…50
شکل 6-10 منحنی کالیبراسیون برای سیستم دی اکسید کربن- هپتان در دماهای مختلف……..50
شکل 6-11 منحنی کالیبراسیون برای سیستم نیتروژن- هگزادکان در دماهای مختلف……………..51
شکل 6-12 منحنی کالیبراسیون برای سیستم نیتروژن- هپتان در دماهای مختلف……………………51
شکل 6-20 تغییرات ضریب انتقال جرم مرزی با فشار و دما برای سیستم نیتروژن- هپتان………..70
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.
فرم در حال بارگذاری ...
|
[سه شنبه 1399-01-12] [ 10:49:00 ب.ظ ]
|
