超临界二氧化碳管道断裂理论和控制方法研究
以超临界CO<sub>2</sub>管道的断裂及扩展为研究对象,重点研究超临界CO<sub>2</sub>管道的断裂扩展问题。通过调研、学习相关理论知识,分析提出超临界CO<sub>2</sub>管道断裂扩展机理,结合CO<sub>2</sub>相关性质（临界点为T<sub>c</sub>=31.2℃,P<sub>c</sub>=7.38 MPa）,以及超临界CO<sub>2</sub>在裂纹处的相态变化规律,建立减压波计算模型,研究减压波在裂纹断裂扩展中的特性变化;采用ANSYS Workbench软件进行模拟,建立三维含外部裂纹的管道模型,研究模拟结果,总结规律,提出相应的止裂控制方法,设计出一种适合超临界CO<sub>2</sub>管道的止裂器。
通过减压波波速的计算绘制管道内部CO<sub>2</sub>介质的压力-减压波速度曲线,研究杂质、温度和压力对减压波传播特性的影响。杂质的加入改变了纯CO<sub>2</sub>的相界线,提高了其饱和压力,使减压波曲线中的压力平台升高,使压力长时间处在高位;温度使超临界态CO<sub>2</su ...