Comptes Rendus
no. 8
Online determination of natural gas properties
[Caractérisation des propriétés du gaz naturel]

Présenté par : Sébastien Candel

Camal Rahmouni1 ; Olivier Le Corre2 ; Mohand Tazerout2
1 CReeD, zone portuaire de Limay, 291, avenue Dreyfous Ducas, 78520 Limay, France
2 École des mines de Nantes, La chantrerie, 4, rue A. Kastler, BP 20722, 44307 Nantes cedex 3, France
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 8, pp. 545-550.

L'indice de méthane et le pouvoir calorifique inférieur (PCI) du gaz naturel sont déterminés au moyen de la mesure de la conductivité thermique à deux niveaux de température. Dans un premier temps, le gaz naturel est assimilé à un mélange ternaire de ses composés les plus influents. Dans ce cas, il est possible de calculer une pseudo-composition (ternaire) en utilisant l'expression de la conductivité thermique des mélanges déduite de la théorie cinétique des gaz. Le système d'équation non linéaire afférant est résolu numériquement par une méthode de Newton–Raphson. Enfin, un capteur, basé sur la mesure de la conductivité thermique, a été conçu et testé avec succès sur différents gaz naturels.

Methane number and Lower Heating Value (LHV) of natural gas are determined by the online measurement of thermal conductivity at two different temperatures. Natural gas is first considered as a ternary mixture of the most important components. A pseudo-ternary composition can then be calculated, using the thermal conductivity formula for mixtures derived from kinetic theory. A non-linear system is solved numerically using the Newton–Raphson method. A sensor based on thermal conductivity measurement has been developed and tested successfully for many natural gas compositions.

Reçu le :
Accepté le :
Publié le :
DOI : 10.1016/S1631-0721(03)00126-8
Keywords: Dynamical systems, Natural gas, Thermal conductivity, Methane number
Mots-clés : Systèmes dynamique, Gaz naturel, Conductivité thermique, Indice de méthane

Camal Rahmouni 1 ; Olivier Le Corre 2 ; Mohand Tazerout 2

1 CReeD, zone portuaire de Limay, 291, avenue Dreyfous Ducas, 78520 Limay, France
2 École des mines de Nantes, La chantrerie, 4, rue A. Kastler, BP 20722, 44307 Nantes cedex 3, France 
@article{CRMECA_2003__331_8_545_0,
     author = {Camal Rahmouni and Olivier Le Corre and Mohand Tazerout},
     title = {Online determination of natural gas properties},
     journal = {Comptes Rendus. M\'ecanique},
     pages = {545--550},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {331},
     number = {8},
     year = {2003},
     doi = {10.1016/S1631-0721(03)00126-8},
     language = {en},
}
TY  - JOUR
AU  - Camal Rahmouni
AU  - Olivier Le Corre
AU  - Mohand Tazerout
TI  - Online determination of natural gas properties
JO  - Comptes Rendus. Mécanique
PY  - 2003
SP  - 545
EP  - 550
VL  - 331
IS  - 8
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/S1631-0721(03)00126-8
LA  - en
ID  - CRMECA_2003__331_8_545_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Camal Rahmouni
%A Olivier Le Corre
%A Mohand Tazerout
%T Online determination of natural gas properties
%J Comptes Rendus. Mécanique
%D 2003
%P 545-550
%V 331
%N 8
%I Elsevier
%R 10.1016/S1631-0721(03)00126-8
%G en
%F CRMECA_2003__331_8_545_0
Camal Rahmouni; Olivier Le Corre; Mohand Tazerout. Online determination of natural gas properties. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 8, pp. 545-550. doi : 10.1016/S1631-0721(03)00126-8. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/S1631-0721(03)00126-8/

[1] M. Leiker, K. Christoph, M. Rankl, W. Cartellieri, U. Pfeifer, Evaluation of antiblocking property of gaseous fuels by means of methane number and its practical application to gas engines, ASME, Paper 72-DGP-4, 1972

[2] H.J. Schollmeyer; W. Korsmeier; D. Wolf Adaptation du fonctionnement du moteur aux variations de composition du gaz. Premières expériences avec un capteur servant à détecter des variations d'indice de méthane, Gas Erdgas, Volume 135 (1994) no. 3, pp. 142-148

[3] H.J. Schollmeyer; H. Wackertapp Utilisation de gaz naturels de différentes compositions dans des moteurs stationnaires et des moteurs pour véhicules, Gas Erdgas, Volume 137 (1996) no. 2, pp. 78-88

[4] M. Hoppe; D. Wolf Methane-index controller for control of gas engines with fluctuating fuel gas qualities, Gaswärme Internat., Volume 7/8 (48) (1999), pp. 419-421

[5] W. Korsmeier, D. Wolf, M. Hoppe, Method and device for determining the gaseous quality of a gas mixture, International Patent n°98/25128, 1997

[6] P. Schley; H. Frieling Determining of the methane number from gas quality specifications, Gas–Erdgas, Volume 141 (2000) no. 1, pp. 28-33

[7] P. Schley, M. Jaeschke, M. Hoppe, Method and arrangement for measuring the calorific value and/or the Wobbe index of combustible gas, especially natural gas, International Patent n°00/50874, 2000

[8] R.R. Thurston, P.S. Hammond, B.L. Price, Measuring volume and calorific value to determine an energy value of supplied gas, UK Patent n°2340945, 2000

[9] S. Chapman; T.G. Cowling The Mathematical Theory of Non-Uniform Gases, Wiley, 1970

[10] J.O. Hirschfelder; C.F. Curtiss; R.B. Bird Molecular Theory of Gases and Liquids, Wiley, 1954

[11] C. Muckenfuss; C.F. Curtiss Thermal conductivity of multicomponent gas mixtures, J. Chem. Phys., Volume 29(6) (1958), pp. 1273-1277

[12] E.A. Mason; S.C. Saxena Approximate formula for the thermal conductivity of gas mixtures, Phys. Fluids, Volume 1 (1958) no. 5, pp. 361-369

[13] R.C. Reid; J.M. Prausnitz; B.E. Poling The Properties of Gases and Liquids, McGraw-Hill, 1987

[14] C. Rahmouni, M. Tazerout, O. Le Corre, Méthode de détermination des propriétés énergétiques des gaz, Brevet, Français n°0110197, 2001

[15] BT 104, Combustible gazeux et principes de la combustion, Gaz de France, 1993

[16] J. Klimstra; A.B. Hernaez; W.H. Bowman; A. Gerard; B. Karll; V. Quinto; G.H. Roberts; H.-J. Schollmeyer Classification methods for the knock resistance of gaseous fuels – an attempt towards unification, Fall Technical Conference of ASME, 33-1, 1999

Cité par Sources :

Commentaires - Politique