本文關(guān)鍵詞：大溫度滑移混合工質(zhì)在水平管外池沸騰中的換熱特性研究

  更多相關(guān)文章： 天然氣液化 混合工質(zhì) 大溫度滑移 水平管外池沸騰

【摘要】：優(yōu)化纏繞管式換熱器的結(jié)構(gòu)設計有利于提高天然氣液化工廠的產(chǎn)能,降低生產(chǎn)能耗及成本,尤其是對超大型天然氣液化流程更是顯得意義重大。但是,現(xiàn)今仍缺少一套能較為準確地預測纏繞管式換熱器中換熱管換熱過程的關(guān)聯(lián)式,尤其是混合工質(zhì)的沸騰過程。主要原因是到目前為止,對大溫度滑移混合工質(zhì)在水平管外沸騰的實驗仍較為缺乏。基于這點,本文作者以天然氣液化流程中常用到的制冷劑組分:乙烷、丙烷、異丁烷及其二元混合工質(zhì)作為實驗對象,設計了一套用于研究低壓環(huán)境下的大溫度滑移二元混合工質(zhì)在水平管外池沸騰的換熱特性的實驗方法,并依此方法搭建了一套可自動控制的池沸騰實驗系統(tǒng)。本文對Kotthoff,S.,Gorenflo,D.計算關(guān)聯(lián)式進行修正,修正后的計算關(guān)聯(lián)式與實驗數(shù)據(jù)的最大相對誤差在9%以內(nèi),對實驗結(jié)果預測良好。本文通過對大溫度滑移的烷烴類混合工質(zhì)水平管外池沸騰中氣泡的生長與脫離進行觀察,發(fā)現(xiàn)混合工質(zhì)的組分構(gòu)成和池沸騰熱流密度大小與氣化核心數(shù)、氣泡脫離直徑大小有著非常密切的關(guān)系。隨后對實驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行分析可以發(fā)現(xiàn),組分沸點差越大的混合工質(zhì)在高熱流密度下,混合效應對池沸騰換熱效果的削弱程度將變大。對于異丁烷和乙烷這種大溫度滑移的二元混合工質(zhì)來說,其換熱系數(shù)的最小值時只有其理想換熱系數(shù)的40%,導致混合工質(zhì)的沸騰換熱效果大大惡化。本文使用了衰減系數(shù)K對換熱系數(shù)的衰減現(xiàn)象進行分析,最后指出滑移溫度是描述衰減系數(shù)K的重要參數(shù)。本文的分析和結(jié)論從某種程度上可以用于解釋在天然氣液化流程中換熱器在低溫段換熱效率急劇降低的原因。
【關(guān)鍵詞】：天然氣液化 混合工質(zhì) 大溫度滑移 水平管外池沸騰
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK124
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題背景9-12
• 1.1.1 天然氣液化的發(fā)展前景9
• 1.1.2 纏繞管式換熱器在天然氣液化流程中的應用9-10
• 1.1.3 纏繞管式換熱器的結(jié)構(gòu)及特點10-11
• 1.1.4 混合工質(zhì)制冷劑11-12
• 1.2 本課題的提出與研究意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 課題研究的工作內(nèi)容15-16
• 第二章 池沸騰實驗系統(tǒng)及實驗流程16-30
• 2.1 池沸騰實驗系統(tǒng)簡介16-17
• 2.2 制冷系統(tǒng)17-19
• 2.2.1 制冷系統(tǒng)流程17-18
• 2.2.2 制冷系統(tǒng)部件選型依據(jù)18-19
• 2.3 池沸騰實驗結(jié)構(gòu)19-22
• 2.3.1 池沸騰杜瓦罐19-20
• 2.3.2 池沸騰水平管結(jié)構(gòu)20-22
• 2.4 測量及控制系統(tǒng)22-26
• 2.4.1 測量系統(tǒng)22
• 2.4.2 控制系統(tǒng)22-26
• 2.5 池沸騰實驗臺實驗流程26-28
• 2.5.1 制冷系統(tǒng)降溫流程27
• 2.5.2 池沸騰工況穩(wěn)定流程27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-30
• 第三章 池沸騰實驗結(jié)果分析30-45
• 3.1 純工質(zhì)管外池沸騰30-31
• 3.2 二元混合工質(zhì)管外池沸騰31-44
• 3.2.1 混合工質(zhì)水平管外池沸騰中氣泡的生長與脫離31-39
• 3.2.2 混合工質(zhì)池沸騰換熱系數(shù)對比分析39-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 混合工質(zhì)池沸騰模型及擬合計算分析45-63
• 4.1 國內(nèi)外池沸騰模型45-47
• 4.1.1 池沸騰換熱關(guān)聯(lián)式簡介45
• 4.1.2 平板池沸騰換熱關(guān)聯(lián)式45-46
• 4.1.3 水平管外池沸騰換熱關(guān)聯(lián)式46-47
• 4.2 實驗數(shù)據(jù)可靠性驗證47-48
• 4.3 池沸騰換熱計算關(guān)聯(lián)式修正48-53
• 4.3.1 壓力影響修正49-50
• 4.3.2 表面粗糙度影響修正50
• 4.3.3 沸騰壁面材質(zhì)影響修正50-51
• 4.3.4 熱流密度影響修正51
• 4.3.5 修正關(guān)聯(lián)式與實驗結(jié)果的比對51-53
• 4.4 混合工質(zhì)池沸騰換熱模型53-55
• 4.4.1 混合工質(zhì)實際與理想池沸騰換熱系數(shù)的定義53-54
• 4.4.2 混合工質(zhì)沸騰換熱系數(shù)降低的原因54-55
• 4.5 混合工質(zhì)池沸騰換熱系數(shù)的衰減系數(shù)K55-61
• 4.5.1 衰減系數(shù)K的定義55-56
• 4.5.2 關(guān)于混合工質(zhì)池沸騰中衰減系數(shù)K的分析56-61
• 4.6 本章小結(jié)61-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-70
• 附件70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈金才;;幾何參數(shù)對繞管式換熱器傳熱特性影響的數(shù)值研究[J];流體機械;2011年08期

2 朱明善;21世紀制冷空調(diào)行業(yè)綠色環(huán)保制冷劑的趨勢與展望[J];暖通空調(diào);2000年02期

3 楊春信,吳玉庭,袁修干,馬重芳;核態(tài)池沸騰中氣泡生長和脫離的動力學特征——氣泡動力學研究回顧[J];熱能動力工程;1999年04期

4 林文勝,顧安忠;利用漲落理論確定液體均勻核化速率[J];上海交通大學學報;2000年09期

5 賈承造;張永峰;趙霞;;中國天然氣工業(yè)發(fā)展前景與挑戰(zhàn)[J];天然氣工業(yè);2014年02期

6 張賢安;;高效纏繞管式換熱器的節(jié)能分析與工業(yè)應用[J];壓力容器;2008年05期

7 王家榮;;繞管式換熱器在天然氣處理裝置中的應用[J];油氣田地面工程;2011年10期

8 孫兆虎,公茂瓊,齊延峰,吳劍峰;混合工質(zhì)池核沸騰換熱關(guān)聯(lián)式研究[J];真空與低溫;2003年04期

9 劉忠民;R22制冷劑的替代技術(shù)[J];制冷與空調(diào);2001年03期

10 浦暉;陳杰;;繞管式換熱器在大型天然氣液化裝置中的應用及國產(chǎn)化技術(shù)分析[J];制冷技術(shù);2011年03期

，

本文編號：774478