發(fā)布時(shí)間：2021-02-21 19:24

　　隨著能源環(huán)保節(jié)能發(fā)展政策的提出,液化天然氣工業(yè)的發(fā)展受到了全世界各個(gè)行業(yè)的廣泛關(guān)注�？諟厥綒饣髯鳛榄h(huán)保型氣化器,被越來(lái)越多的液化天然氣（LNG）接收站采用。目前,加強(qiáng)對(duì)空溫式氣化器的理論和實(shí)踐研究是我國(guó)LNG工業(yè)中十分重要的一個(gè)課題。本文針對(duì)LNG空溫式氣化器縱向翅片管建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)及物理模型,對(duì)進(jìn)行有限元分析的流體域進(jìn)行了網(wǎng)格劃分,確定了相應(yīng)的邊界條件,對(duì)翅片管內(nèi)沿程物性與流場(chǎng)進(jìn)行了分析,討論了空氣溫度、進(jìn)口流速、運(yùn)行壓力以及翅片結(jié)構(gòu)對(duì)空溫式氣化器縱向翅片管耦合傳熱以及氣化效率的影響。超臨界工況下,超臨界LNG出口壓力越大或者進(jìn)口流速越大,管內(nèi)流體溫度上升越慢,出口溫度也會(huì)相應(yīng)的降低。管外空氣溫度的波動(dòng)對(duì)整個(gè)翅片管換熱影響最為明顯,溫度越高管內(nèi)流體溫度上升越快,翅片管出口溫度也相應(yīng)升高;當(dāng)翅片個(gè)數(shù)與高度增加時(shí),換熱效果增強(qiáng)。亞臨界工況下,空氣溫度的變化對(duì)氣化效率影響最大,溫度升高時(shí),有較好的換熱效果,氣化速率相應(yīng)提高,管內(nèi)工質(zhì)更早的到達(dá)單相氣段;出口壓力越高的管內(nèi)流體越晚進(jìn)入兩相區(qū),并且兩相區(qū)溫度越高;當(dāng)流速增大時(shí),單相液區(qū)管程增長(zhǎng),單相氣區(qū)管程縮小;當(dāng)翅片個(gè)數(shù)與高度增加時(shí),耦合... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 LNG氣化器簡(jiǎn)介
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 流動(dòng)沸騰研究
        1.3.2 超臨界流動(dòng)與傳熱
        1.3.3 空氣側(cè)結(jié)霜
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第二章 流體介質(zhì)熱物性參數(shù)
    2.1 超臨界LNG熱物性參數(shù)
    2.2 甲烷熱物性參數(shù)
    2.3 干空氣熱物性參數(shù)
    2.4 UDF
    2.5 本章小結(jié)
第三章 LNG空溫式氣化器傳熱傳質(zhì)特性分析
    3.1 多相流理論
    3.2 管內(nèi)傳熱傳質(zhì)分析
        3.2.1 熱傳遞的基本形式
        3.2.2 超臨界LNG管內(nèi)湍流對(duì)流換熱
        3.2.3 管內(nèi)沸騰傳熱
    3.3 管外空氣側(cè)對(duì)流傳熱分析
        3.3.1 翅片管外空氣流動(dòng)狀態(tài)
        3.3.2 大空間自然對(duì)流
    3.4 本章小結(jié)
第四章 超臨界LNG縱向翅片管數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)值模擬軟件介紹
    4.2 數(shù)學(xué)模型的建立
        4.2.1 模型簡(jiǎn)化假設(shè)
        4.2.2 通用控制方程
        4.2.3 多項(xiàng)流模型的確定
        4.2.4 湍流流動(dòng)模型
    4.3 數(shù)值模擬
        4.3.1 操作參數(shù)
        4.3.2 網(wǎng)格劃分
        4.3.3 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        4.3.4 邊界條件
    4.4 模擬結(jié)果與分析
        4.4.1 翅片管內(nèi)沿程物性分析
        4.4.2 翅片管內(nèi)沿程流場(chǎng)分析
    4.5 進(jìn)口流速對(duì)換熱的影響
    4.6 運(yùn)行壓力對(duì)換熱的影響
    4.7 空氣溫度對(duì)換熱的影響
    4.8 翅片結(jié)構(gòu)對(duì)換熱的影響
        4.8.1 翅片個(gè)數(shù)對(duì)換熱的影響
        4.8.2 翅片高度對(duì)換熱的影響
    4.9 本章小結(jié)
第五章 空溫式氣化器縱向翅片管傳熱特性分析
    5.1 空溫式氣化器流場(chǎng)分析
    5.2 翅片管流固耦合傳熱特性分析
    5.3 空氣溫度對(duì)換熱的影響
    5.4 進(jìn)口流速的對(duì)換熱的影響
    5.5 運(yùn)行壓力對(duì)換熱的影響
    5.6 翅片結(jié)構(gòu)對(duì)換熱的影響
        5.6.1 翅片個(gè)數(shù)對(duì)換熱的影響
        5.6.2 翅片高度對(duì)換熱的影響
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ANSYS的管道外自然對(duì)流換熱系數(shù)的確定[J]. 程宇,張巨偉.  當(dāng)代化工. 2015(11)
[2]水平圓管內(nèi)超臨界甲烷對(duì)流換熱數(shù)值模擬[J]. 靳書武,武錦濤,銀建中.  應(yīng)用科技. 2015(05)
[3]SCV蛇形換熱管內(nèi)超臨界LNG傳熱特性數(shù)值模擬[J]. 張康,韓昌亮,任婧杰,周一卉,畢明樹.  化工學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]基于FLUENT的液氮相變傳熱的數(shù)值模擬[J]. 張朋,吳志林.  低溫與超導(dǎo). 2014(08)
[5]LNG接收站及其工藝發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 劉名瑞,陳天佐.  當(dāng)代化工. 2014(06)
[6]超臨界LNG管內(nèi)流動(dòng)與換熱特性研究[J]. 李仲珍,郭少龍,陶文銓.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(12)
[7]乙烷/丙烷混合工質(zhì)流動(dòng)沸騰傳熱研究[J]. 陳高飛,公茂瓊,鄒鑫,吳劍峰,汪勝.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2011(09)
[8]基于MUSIG模型的低溫流體過(guò)冷沸騰數(shù)值模擬[J]. 文鍵,王斯民,厲彥忠.  化學(xué)工程. 2010(11)
[9]空溫式深冷翅片管氣化器表面結(jié)霜特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳叔平,來(lái)進(jìn)琳,殷勁松,賴永才,王炫松.  制冷學(xué)報(bào). 2010(04)
[10]豎直星型翅片管結(jié)霜的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙鵬,李祥東,汪榮順,趙平.  低溫與超導(dǎo). 2009(08)

碩士論文
[1]浸沒(méi)燃燒式LNG氣化器的傳熱計(jì)算與數(shù)值仿真[D]. 孫海峰.北京建筑大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3044804