Development of a Thermodynamic Model of Mixtures in a Supersonic Separator with Intermediate Condensation

Diese Masterarbeit stellt eine vielversprechende Technologie zur Niedertemperatur-Gastrennung vor – einen Überschallabscheider, der verwendet wird, um Erdgas für den Transport vorzubereiten, indem Gaskondensat aus dem allgemeinen Gemisch abgetrennt und Feuchtigkeit entfernt wird. Die Relevanz der Technologie ergibt sich aus der steigenden Nachfrage nach „Blue Fuel“ und der Verschärfung der Anforderungen an die Qualität des Zielgases. Der Autor hat ein thermodynamisches Modell der Kondensationszone basierend auf zwei etwas unterschiedlichen Algorithmen erstellt. Als Eingangsparameter wurden Gastemperatur und -druck sowie die Komponentenzusammensetzung des Gasgemisches verwendet. In beiden Fällen war das Hauptelement die Machzahl. Basierend auf thermodynamischen Berechnungen wurde ein Modell gebildet, um die Geometrie der Reduktionseinheit zu bestimmen. Die erhaltenen Ergebnisse wurden anschließend verwendet, um nachfolgende Modelle zu testen. Tests und Modellierung des Überschallabscheiders wurden mit dem Softwarepaket ANSYS Finite-Elemente-Analyse durchgeführt. Ein thermodynamisches Modell des Separators wird erstellt und die Mängel der verwendeten Algorithmen werden aufgedeckt.