作為國家經(jīng)濟發(fā)展的重大需求,液化天然氣（LNG）的貿(mào)易量與日俱增,其中作為LNG接收站中的關鍵設備,LNG氣化器的形式多種多樣。相比于其他類型氣化器,浸沒燃燒式氣化器（SCV）具有熱效率高,結(jié)構(gòu)緊湊、啟動較快等優(yōu)點。目前,針對SCV傳熱特性的研究多停留在單因素考察,不能對管、殼層各潛在的傳熱影響因素進行綜合評估,從而進一步闡明SCV傳熱的制約因素。本文針對SCV管、殼程的主要傳熱特點,搭建SCV冷模實驗裝置并設計多組實驗,對管程入口溫度、水浴溫度、熱空氣溫度、熱空氣進量和初始液位高度等多因素對傳熱的影響展開研究;此外,借助于數(shù)值模擬,更為細致地考察了實驗難于研究的LNG在管內(nèi)流動過程中的傳熱規(guī)律,并為SCV的傳熱計算選取適當模型,為設計和實際工程應用提供可靠基礎。SCV殼程的流場形態(tài)及溫度分布是影響其傳熱性能的關鍵,管程入口溫度、殼程水浴溫度、進氣溫度、進氣量和初始液位高度等各因素均是決定殼程流場形態(tài)和溫度分布的關鍵因素。為了評估各因素的綜合作用機制,本文設計了多因素交叉的冷模實驗,結(jié)果表明:（1）通過提高管程入口溫度及水浴溫度有助于減小換熱管近壁處的邊界層厚度及邊界層內(nèi)的傳熱熱阻,從... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻綜述
    1.1 天然氣的應用與發(fā)展
        1.1.1 天然氣的應用
        1.1.2 天然氣貿(mào)易
        1.1.3 LNG接收終端
    1.2 LNG氣化器
        1.2.1 開架式氣化器
        1.2.2 空溫式氣化器
        1.2.3 中間介質(zhì)式氣化器
        1.2.4 浸沒燃燒式氣化器
        1.2.5 LNG氣化器的選型
    1.3 浸沒燃燒式氣化器的研究現(xiàn)狀
    1.4 SCV的主要傳熱過程
        1.4.1 超臨界流體混合對流傳熱
        1.4.2 氣液兩相流橫掠管束傳熱
    1.5 本課題研究內(nèi)容
2 SCV冷模實驗系統(tǒng)
    2.1 實驗裝置與數(shù)據(jù)測量
    2.2 實驗流程與數(shù)據(jù)處理
    2.3 數(shù)據(jù)處理
    2.4 本章小結(jié)
3 SCV傳熱特性分析
    3.1 SCV傳熱機理的理論分析
    3.2 SCV傳熱特性實驗分析
        3.2.1 系統(tǒng)溫度分布分析
        3.2.2 系統(tǒng)流動形態(tài)分析
        3.2.3 系統(tǒng)傳熱性能分析
    3.3 本章小結(jié)
4 SCV管程流動傳熱的數(shù)值模擬
    4.1 CFD簡介
    4.2 問題描述與數(shù)值模型
    4.3 超臨界流體物性的擬合
    4.4 物理模型與求解器設置
    4.5 模型驗證
    4.6 管內(nèi)流動與傳熱分析
        4.6.1 軸向
        4.6.2 徑向
        4.6.3 環(huán)向
    4.7 操作條件對管內(nèi)流動與傳熱的影響
    4.8 與現(xiàn)有公式的對比
    4.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]國內(nèi)首臺浸沒燃燒式氣化器SCV研發(fā)關鍵技術(shù)[J]. 梅麗,魏玉迎,戚家明.  天然氣技術(shù)與經(jīng)濟. 2017(S1)
[2]液化天然氣浸沒燃燒式氣化器工藝計算[J]. 蘆德龍,張尚文,文曉龍,周少斌,李金波,武艷波,荀嬌,呂甜甜.  石油化工設備. 2017(04)
[3]浸沒燃燒式LNG氣化器工況對壓力波動的影響[J]. 楊東升,康鳳立,劉燕,史永征,郭全.  煤氣與熱力. 2017(05)
[4]浸沒燃燒式LNG氣化器火焰穩(wěn)定性實驗研究與數(shù)值模擬分析[J]. 杜可心,史永征,康鳳立,劉蓉,郭全.  中國科技論文. 2017(05)
[5]SCV耦合傳熱特性實驗研究與數(shù)值模擬[J]. 韓昌亮,任婧杰,王焱慶,董文平,畢明樹.  化工學報. 2017(03)
[6]沉浸式汽化器殼程流體傳熱實驗與數(shù)值模擬[J]. 韓昌亮,任婧杰,董文平,張康,畢明樹.  化工學報. 2016(10)
[7]浸沒燃燒式LNG氣化器燃燒器的研究[J]. 劉世俊,郭超,雷江震,吉天曉,楊賢潮.  城市燃氣. 2016(05)
[8]浸沒燃燒式LNG氣化器水浴氣化傳熱計算[J]. 康鳳立,孫海峰,熊亞選,鄧展飛,劉蓉.  油氣儲運. 2016(04)
[9]液化天然氣浸沒燃燒式氣化器數(shù)值模擬方法研究[J]. 粘權(quán)鑫,郭少龍,方文振,陶文銓.  西安交通大學學報. 2016(01)
[10]浸沒燃燒法在LNG氣化工藝中的應用[J]. 劉世俊,郭超.  城市燃氣. 2015(12)

碩士論文
[1]浸沒燃燒室壓力波動的冷態(tài)實驗研究[D]. 楊東升.北京建筑大學 2017
[2]浸沒燃燒式氣化器的傳熱結(jié)構(gòu)設計[D]. 韓冬艷.大連理工大學 2016
[3]浸沒式燃燒器火焰穩(wěn)定性數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 康鳳立.北京建筑大學 2016
[4]LNG浸沒燃燒型汽化器流動傳熱特性研究[D]. 張康.大連理工大學 2016
[5]浸沒燃燒式LNG氣化器模擬實驗研究[D]. 李泓鈺.北京建筑大學 2015
[6]跨臨界LNG管內(nèi)流動與換熱特性研究[D]. 靳書武.大連理工大學 2015
[7]浸沒燃燒式LNG氣化器的傳熱計算與數(shù)值仿真[D]. 孫海峰.北京建筑大學 2014
[8]LNG沉浸式燃燒型氣化器數(shù)值模擬[D]. 于國杰.大連理工大學 2009
[9]LNG沉浸式汽化器流動傳熱過程數(shù)值模擬[D]. 竇興華.大連理工大學 2007



本文編號：3564730