لكشف تأثير درجة حرارة المدخل على خصائص تسييل الغاز الطبيعي المختلط بسرعات فوق صوتية، قامت هذه الورقة بإنشاء نموذج رياضي لتدفق التكثيف فوق الصوتي لغاز طبيعي مختلط مكون من مادتين، ودَرَست عملية التكاثف التلقائي لمزيج الميثان والإيثان داخل فوهة لافال عند درجات حرارة مدخل مختلفة. أظهرت النتائج أنه عند ثبات ضغط وتركيب فوهة لافال، فإن خفض درجة حرارة المدخل يؤدي إلى تقدم موقع التكوين النووي، وزيادة معدل التكوين، ونصف قطر القطيرات، ومعدل نمو القطيرات، وعدد القطيرات، ونسبة الكتلة في الطور السائل، مما يحسن كفاءة التكثيف. باستخدام تصميم فوهة لافال الموضح في هذه الدراسة، عند ضغط مدخل 6 ميجا باسكال، ودرجة حرارة مدخل 265 كلفن، ومحتوى ميثان 90%، ومحتوى إيثان 10%، يمكن الحصول على أقصى معدل تكوين نووي داخل الفوهة بمقدار 0.982 2×10²¹ (م٣·ث)-¹، وأقصى نصف قطر قطيرات 4.719 4×10⁻⁷ متر، وأقصى عدد قطيرات لكل وحدة كتلة 5.070 4×10¹⁴ كغ⁻¹، وأقصى نسبة كتلة في الطور السائل 7.812 1%. عندما تكون درجة حرارة المدخل أعلى من 275 كلفن، تنخفض كفاءة التسييل في فوهة لافال بشكل حاد. يمكن في الإنتاج الفعلي تعزيز تكاثف الغاز الطبيعي وتحسين كفاءة التسييل لفوهة لافال من خلال خفض درجة حرارة المدخل وتقليل تبادل الحرارة بين الفوهة والبيئة الخارجية.

الغاز الطبيعي; التسييل; فوهة لافال; درجة حرارة المدخل; التكاثف