Afin de révéler l'influence de la température d'entrée sur les caractéristiques de liquéfaction supersonique des mélanges de gaz naturel, cet article établit un modèle mathématique d'écoulement de condensation supersonique pour un mélange binaire de gaz naturel, et étudie le processus de condensation spontanée du mélange méthane-éthane dans une buse Laval à différentes températures d'entrée. Les résultats montrent que : en maintenant la pression et la composition à l'entrée de la buse Laval constantes, une diminution de la température d'entrée entraîne un déplacement en amont de la zone de nucléation, une augmentation du taux de nucléation, du rayon des gouttelettes, du taux de croissance des gouttelettes, du nombre de gouttelettes, et de la fraction massique de phase liquide, ce qui améliore l'efficacité de la liquéfaction par condensation. En utilisant la structure de buse Laval conçue dans cet article, dans des conditions de pression d'entrée de 6 MPa, température d'entrée de 265 K, teneur en méthane de 90 % et en éthane de 10 %, le taux de nucléation maximal dans la buse Laval atteint 0,982 2×10²¹ (m³·s)⁻¹, le rayon maximal des gouttelettes est de 4,719 4×10⁻⁷ m, le nombre maximal de gouttelettes par unité de masse est de 5,070 4×10¹⁴ kg⁻¹, et la fraction massique maximale de phase liquide est de 7,812 1 %. Lorsque la température d'entrée est supérieure à 275 K, l'efficacité de la liquéfaction dans la buse Laval diminue brutalement. En production réelle, il est possible de favoriser la condensation du gaz naturel et d'améliorer l'efficacité de la liquéfaction de la buse Laval en réduisant la température d'entrée et en diminuant les échanges thermiques entre la buse et l'environnement extérieur.

gaz naturel; liquéfaction; buse Laval; température d'entrée; condensation