Особенности процесса образования гидратных частиц в стоячей воде

Abstract

The paper presents a theoretical model of the process of migration of methane bubbles in water at temperature and pressure conditions for hydrate formation. Numerical solutions for the two limiting cases have been obtained and analyzed. These cases are when the rate of formation of hydrated shell on the surface of the bubble is limited by the intense heat released during hydrate formation, the surrounding liquid, or gas diffusion. Comparative analysis of the numerical results have proved that the scheme diffusive transport of gas through the hydrate shell is a limit, which gives the slowest rate of growth of gas hydrate particles. Numerical estimates for the values of the reduced diffusion coefficient of gas through the hydrate shell can be obtained from the best agreement between the theoretical and experimental data on the change in radius of gas hydrate particles.The feature of the migration rate, as well as the distribution of the radius and the volume content of bubbles of gas hydrate systems have been studied.

В работе предложена теоретическая модель процесса миграции метановых пузырьков в воде при термобарических условиях образования гидрата. Получены и проанализированы численные решения для двух предельных случаев, когда скорость образования гидратной корки на поверхности пузырька лимитируется интенсивностью отвода тепла, выделяющегося в процессе гидратообразования, окружающей жидкостью, или диффузией газа. Сопоставительный анализ численных результатов показал, что схема диффузионного переноса газа через гидратную корку является предельной, дающей наиболее медленный темп роста газогидратной частицы. Из условий наилучшего согласования теоретических и опытных данных по изменению радиуса газогидратной частицы получены численные оценки для значений приведенного коэффициента диффузии газа через гидратную корку. Изучены особенность скорости миграции, а также распределения радиуса и объемного содержания систем газогидратных пузырьков.