Thermophysical-based Effect of Gas Hydrates Self-Preservation

• Autorzy: Kutnyi Bohdan , Pavlenko Anatoliy , Koshlak Hanna

Warianty tytułu

PL

Termofizyczny efekt samozachowawczy hydratów gazowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

To improve gas hydrates dissociation technology, studies of heat transfer processes on the interfacial surface are significant. In the work, experimental and theoretical studies of the gas hydrates dissociation are presented. The scientific novelty is in establishing quantitative characteristics that describe the gas hydrates thermophysical parameters thermophysical characteristics influence on the heat transfer processes intensity on the interphase surface under conditions of gas hydrates dissociation. Based on the results of experimental studies, approximation dependences for determining the temperature in the depths of a dissociating gas hydrate array have been obtained. Gas hydrates dissociation mathematical model is presented. The practical significance of the research results is in determining quantitative indicators of the heat transfer processes intensity under the conditions of propane hydrate dissociation. The results of the work can be applied to designing equipment for gas hydrates storage and dissociation.

PL

Badania procesów wymiany ciepła na powierzchni międzyfazowej mają ogromne znaczenie dla poprawy technologii dysocjacji hydratów gazowych. W pracy przedstawiono eksperymentalne i teoretyczne badania dysocjacji hydratów gazu. Nowość polega na ustaleniu cech ilościowych, które opisują wpływ właściwości termofizycznych hydratów gazu na intensywność procesów wymiany ciepła na powierzchni międzyfazowej w warunkach dysocjacji hydratów gazu. Na podstawie wyników badań eksperymentalnych uzyskuje się zależności aproksymacyjne do określania temperatury na głębokościach dysocjującego układu hydratów gazu. Przedstawiono matematyczny model dysocjacji hydratów gazu. Praktyczne znaczenie wyników badań polega na określeniu ilościowych wskaźników intensywności procesów wymiany ciepła w warunkach dysocjacji hydratu propanu. Wyniki można zastosować w projektowaniu urządzeń do magazynowania i dysocjacji hydratów gazu.

Słowa kluczowe

EN

gas hydrates; self-preservation effect; experimental studies; mathematical modeling; dissociation

PL

hydraty gazu; efekt samozachowawczy; badania eksperymentalne; modelowanie matematyczne; dysocjacja

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2020
• Tom: Tom 22, cz. 1
• Strony: 11--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kutnyi Bohdan

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ukraine

autor

Pavlenko Anatoliy

• Kielce University of Technology, Poland

autor

Koshlak Hanna

• Kielce University of Technology, Poland

Bibliografia

• Abay, H.K., Svartaas, T.M. (2010). Effect of Ultralow Concentration of Methanol on Methane Hydrate Formation, Energy Fuels, 24(2), 752-757.
• Brown, T.D., Taylor, Ch.E. & Bernardo, M.P. Rapid. (2010), Gas Hydrate Formation Processes: Will They Work? Energies, 3(6), 1154-1175.
• Dąbek, L., Kapjor, A., Orman, Ł. (2016). Ethyl alcohol boiling heat transfer on multilayer meshed surfaces. Proc. of 20th Int. Scientific Conference on The Application of Experimental and Numerical Methods in Fluid Mechanics and Energy 2016, Terchova, Slovakia, AIP Conference Proceedings, 1745, 020005. DOI: 10.1063/1.4953699.
• Dąbek, L., Kapjor, A., Orman, Ł. (2018). Boiling heat transfer augmentation on surfaces covered with phosphor bronze meshes. Proc. of 21st Int. Scientific Conference on The Application of Experimental and Numerical Methods in Fluid Mechanics and Energy 2018, Rajecke Teplice, Slovakia, MATEC Web of Conferences, 168, 07001. DOI: 10.1051/matecconf/201816807001
• Garg, S.K., Pritchett, J.W., Katoh, A., Baba, K., Fuji, T. (2008). A mathematical model for the formation and dissociation of methane hydrates in the marine environment. Journal of geophysical research. 113, B01201. DOI: 10.1029/2006JB004768.
• Koh, C.A., Sum, A.K., Sloan, E.D. (2012). State of the art: Natural gas hydrates as a natural resource. J. Nat. Gas Sci. Eng., 8, 132-138.
• Kvenvolden, K.A. (1994). Natural Gas Hydrate Occurrence and Issues. Annals of the New York Academy of Sciences. 715(1). Natural Gas H, 232-246.
• Lysak, A. Reshenie uravneniya teploprovodnosti dlya nekotoryh zadach strojindustrii. [Solution of the heat equation for some problems of the construction industry.] Tomskij politekhnicheskij universitet. Polzunovskij al'manah, 1, 41-46. http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pa2011_1 /pdf/041lysak.pdf
• Misyura, S.Y. (2016). The influence of porosity and structural parameters on different kinds of gas hydrate dissociation. Scientific Reports, 11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4957226/.
• Pavlenko, A. (2019). Change of emulsion structure during heating and boiling International Journal of Energy for a Clean Environment, 20(4), 291-302.
• Pavlenko, A. (2020). Energy conversion in heat and mass transfer processes in boiling emulsions. Thermal Science and Engineering Progress, 15, 100439. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsep.2019.100439.
• Pavlenko, A., Szkarowski, A. (2018). Thermal insulation materials with high-porous structure based on the soluble glass and technogenic mineral fillers. Rocznik Ochrona Srodowiska, 20, 725-740.
• Pavlenko, A., Szkarowski, A., Janta-Lipińska, S. (2014). Research on burning of water black oil emulsions. Rocznik Ochrona Srodowiska, 16(1), 376-385.
• Pavlenko, A.M., (2018). Dispersed Phase Breakup in Boiling of Emulsion. Heat Transf. Res., 49(7), 633-641. DOI: 10.1615/HeatTransRes.2018020630.
• Pavlenko, А., Kutnyi, B., Holik, Yu. (2017). Study of the effect of thermobaric conditions on the process of formation of propane hydrate. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 5/5(89), 43-50.
• Priest, J., Sultaniya, A. & Clayton, C. (2011). Impact of hydrate formation and dissociation on the stiffness of a sand. Proceedings of the 7th International Conference on Gas Hydrates (ICGH 2011), Edinburgh, Scotland, United Kingdom, July 17-21, http://www.pet.hw.ac.uk/icgh7/papers/icgh2011Final00742.pdf
• Tarko, Ya.B. (2012). Perspektivi gazogIdratnoyi tehnologiyi na rinku morskih perevezen prirodnogo gazu / Ya.B. Tarko, L.O. Pedchenko, M.M. Pedchenko Tehnika i tehnologiyi. Rozvidka ta rozrobka naftovih i gazovih rodovisch. 2(43). http://irbisnbuv.gov.ua/cgi-bin/opac/search.exe?C21COM=2&I21DBN=UJRN&P21DBN=UJRN&IMAGEFILE_DOWNLOAD= 1&Image_file_name=PDF/rrngr%5F2012%5F2%5F8%2Epdf
• Zerpa, L.E. (2013). A practical model to predict gas hydrate formation, dissociation and transportability in oil and gas flowlines. 193.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).