文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
LNG沉浸式汽化器流动传热过程数值模拟
姓名:窦兴华
申请学位级别:硕士
专业:化工过程机械
指导教师:毕明树
20070601
本文使用襎流体计算软件对两狡鞯牧鞫痛裙探巳摘要液化天然气作为一种清洁能源,近年来,受到了社会各界的普遍关注,有关专用贮存设备和汽化设备的研究也已成为学术界的热点。两狡魇且恢指效换热器,主要用于调峰系统中。虽然针对折流板管壳式等换热器的的研究已较为深入,而对于两狡髡庵肿庞糜诘臀乱禾迤幕蝗绕鹘峁辜傲鞒∧D夥矫娴研究鲜见报道。研究鞯牧鞫痛裙媛桑教指:侠淼慕峁购筒僮鞑问具有工程实际价值。数值模拟。提出了采用倾斜换热管的结构,计算了不同射流气体下壳程湍动水浴的平均速度、湍动能量以及汽化器的传热系数。主要的工作与结论如下:建立了髂诹鞫氪裙痰奈锢砗褪的P停帽曜计咭徽纪牧髂P兔述流体的湍流流动,用混合物模型处理多相流动,用离散相模型描述射流气体与水浴的相间耦合计算,用砑釉聪畹姆椒枋鲆禾迤墓獭通过数值模拟方法,得到了两狡髦辛魈宓牧鞫痛裙痰乃俣瘸温度场、压力场的分布,获得了沿管长方向截面平均含气率的分布,描述了管程流体气、液相分布和流动情况,给出了管程阻力损失曲线。数值模拟结果表明,水平换热管用于骰岵宄粱窒螅4颂岢了采用倾斜换热管结构。通过对水平管、倾角声。、。、!。的倾斜管内流动过程进行数值模拟,获得了管内截面含气率曲线;倾斜角度越大,越有利于消除气体沉积,但倾斜角的增大又影响了汽化器结构的稳定性。综合考虑以上两种因素,本文提出了最佳倾斜角度为口。。通过对燃气加热和水浴传热过程进行数值计算,考察了喷射气体在不同雷诺数下对水浴湍流以及对总传热系数的影响。当在~间变化时,水浴的平均流速、平均湍动能和汽化器总传热系数显著提高;继续增大雷诺数,水浴的平均流速和平均湍动能仍可以逐渐增大,但总传热系数受到管内传热膜系数的影响,变化已经不太明显。得到最佳喷射气体雷诺数为×关键词:汽化器;数值模拟;倾斜换热管;湍动能大连理工大学硕士学位论文
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作者签名:坚兰:堡日期:塑翌:』:丝独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,。
坚墨堡作者虢丝褐大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理作者签名:大连理工大学硕士研究生学位论文
引言液化天然气作为一种清洁能源,越来越多的被人们开发和利用。年以来,我国的ひ笛杆俜⒄梗谥榻侵蕖⒍涎睾5鹊厍鳯,兴建邮罩端。在高等院校,也展开了对液化天然气的应用基础研究。上海交通大学在液化天然气工艺流程研究、新型天然气液化流程的热力学研究、液化天然气贮存非稳性研究、液化天然气的蒸发机理及失稳性研究、液化天然气汽车的研究和开发等方面进行了研究工作。目前国内自行生产的ㄓ闷鞔蠖际强瘴率狡骱偷缂尤人∈狡鳎对于沉浸式汽化器这种高效率的调峰汽化设备的研究很少。在换热器的实验研究和数值模拟研究方面,国内外学者对传统的折流板管壳式换热器作了很多研究工作。提出了体积多孔度、表面渗透度、分布阻力和分布热源等概念,不断对计算模型进行改进,已经能够较为准确的计算它的流动和传热过程,较完备的分析其影响参数和性能参数,并提出了一些新型换热器结构。近年来,一些学者对纵流式换热器这种新型结构的性能进行了较深入的研究。两狡髡庵值臀乱禾遄用汽化器结构的研究还未见报道。两狡鞯闹饕L氐闶抢萌忌詹母呶缕謇醇尤人。偻ü热管交换热量使管内的液化天然气汽化。它的结构类似于管壳式换热器,又较之有些不同的地方:传统管壳式汽化器采用水平换热管壳程设有折流板,沉浸式汽化器采用蛇形盘管由壳程湍动的水浴进行加热,庸茏酉露肆魅耄患尤绕蟮钠逵缮隙流出,流体在管内发生相变。本文采用软件对两狡鞯牧鞫蝗裙探辛耸的D狻N中第一章为文献综述,简单阐述与本文模拟计算相关的基本概念,国内外的研究发展状况,以及本文的主要研究内容。第二章叙述本文模拟计算所建立的的数学模型,选用程序中已有的模型和自定义的模型,所涉及的各个模型的