摘要：為了揭示低溫條件下天然氣中硫化氫氣體超聲速凝結(jié)特性,為實現(xiàn)天然氣超聲速旋流分離技術(shù)在天然氣脫硫化氫領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù),建立了甲烷-硫化氫雙組分氣體超聲速凝結(jié)流動數(shù)學(xué)模型,對Laval噴管內(nèi)不同組分比例條件下甲烷-硫化氫雙組分氣體凝結(jié)流動進行了數(shù)值模擬,得出了Laval噴管內(nèi)溫度、壓力、速度、成核率、液滴數(shù)目、液滴半徑、液相質(zhì)量分數(shù)的分布情況。結(jié)果表明,隨著入口硫化氫含量的增加,入口過冷度增加,更容易達到凝結(jié)所需要的極限過冷度,成核發(fā)生位置越靠近喉部,且成核區(qū)間變窄,極限成核率增大;硫化氫氣體凝結(jié)釋放的潛熱對流場產(chǎn)生影響,使得馬赫數(shù)和過冷度略有降低,之后幾乎保持穩(wěn)定至出口;入口硫化氫含量較高時,硫化氫液滴半徑較大,Laval噴管出口液相所占比重較大;而當入口硫化氫含量較低時,液滴半徑明顯減小,Laval噴管出口液相硫化氫所占比重幾乎為0,硫化氫的脫除效率較低。