本文關(guān)鍵詞：LNG超級開架式氣化器傳熱特性計算

  更多相關(guān)文章： 超級開架式氣化器 傳熱管 分布參數(shù)模型 數(shù)值計算 對流傳熱

【摘要】：隨著我國天然氣需求量的快速增長,天然氣供需矛盾日益嚴(yán)重,國內(nèi)自產(chǎn)的天然氣已遠遠不能滿足消費需求,對外依存度逐年上升,因此我國液化天然氣(Liquid Natural Gas,簡稱LNG)產(chǎn)業(yè)將面臨巨大挑戰(zhàn)。氣化器是LNG氣化站和接收終端的核心設(shè)備,但我國已建成的LNG接收站所用氣化器均為進口,價格高昂且進貨周期長,嚴(yán)重受制于人。本文針對LNG超級開架式氣化器(Super Open-Rack Vaporizer,SuperORV)進行研究,基于能量平衡分析建立了用于SuperORV傳熱管傳熱特性預(yù)測的分布參數(shù)計算模型,模型中分別采用不同的離散方程組描述在結(jié)冰和未結(jié)冰條件下氣化段和加熱段的傳熱過程。在該模型基礎(chǔ)上開發(fā)了SuperORV傳熱管傳熱特性計算程序,對SuperORV傳熱管的傳熱性能進行了數(shù)值計算,獲得了傳熱管中流體和管壁溫度以及對流傳熱系數(shù)的分布曲線,分析了運行參數(shù)和強化傳熱措施對其傳熱特性的影響。計算結(jié)果顯示同時采用外管內(nèi)翅片和螺旋紐帶兩種傳熱強化措施時能夠顯著提高SuperORV傳熱管的傳熱性能。通過與實驗數(shù)據(jù)進行對比,發(fā)現(xiàn)大部分計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合較好,驗證了所建模型的準(zhǔn)確性,并分析了超臨界壓力下SuperORV傳熱管的傳熱特性,得出超臨界壓力下所需傳熱管的最小尺寸明顯縮短。本論文對SuperORV傳熱管的傳熱特性進行計算,研究結(jié)果能夠為我國超級開架式氣化器傳熱管結(jié)構(gòu)及性能優(yōu)化設(shè)計提供技術(shù)支持和理論依據(jù),具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：超級開架式氣化器 傳熱管 分布參數(shù)模型 數(shù)值計算 對流傳熱
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE96
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-17
• 1.1 課題背景及意義7-8
• 1.2 LNG接收終端8-11
• 1.2.1 LNG接收站項目8-9
• 1.2.2 LNG接收終端工藝流程9-11
• 1.2.3 LNG氣化站工藝流程11
• 1.3 LNG氣化器分類11-15
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀15
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第二章 SuperORV傳熱機理及模型的建立17-28
• 2.1 兩相流與管內(nèi)流動沸騰換熱17-20
• 2.1.1 氣液兩相流17-18
• 2.1.2 管內(nèi)流動沸騰傳熱18-19
• 2.1.3 氣泡熱力學(xué)及動力學(xué)19-20
• 2.2 傳熱模型的建立20-23
• 2.2.1 物理模型20-21
• 2.2.2 計算模型21-23
• 2.3 傳熱經(jīng)驗公式的選取23-25
• 2.4 求解過程25-26
• 2.5 強化傳熱技術(shù)26
• 2.6 SpuerORV強化措施的計算26-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第三章 亞臨界壓力下SuperORV傳熱管傳熱特性計算及分析28-43
• 3.1 模型的有效性驗證28-29
• 3.2 傳熱管尺寸及計算邊界條件（一）29
• 3.3 SuperORV傳熱管傳熱特性計算結(jié)果與分析29-31
• 3.4 參數(shù)變化的影響31-36
• 3.4.1 運行壓力的影響31-32
• 3.4.2 LNG進口流量的影響32-33
• 3.4.3 海水/LNG流量比的影響33-34
• 3.4.4 LNG流量分配比的影響34-35
• 3.4.5 強化傳熱措施的影響35-36
• 3.5 傳熱管尺寸及計算邊界條件（二）36-37
• 3.6 SuperORV傳熱管傳熱特性計算結(jié)果與分析37-38
• 3.7 參數(shù)變化的影響38-42
• 3.7.1 運行壓力的影響38-39
• 3.7.2 海水/LNG流量比的影響39-40
• 3.7.3 LNG流量分配比的影響40-41
• 3.7.4 強化傳熱措施的影響41-42
• 3.8 本章小結(jié)42-43
• 第四章 超臨界壓力下SuperORV傳熱管傳熱特性計算及分析43-57
• 4.1 甲烷的熱物性分析43-44
• 4.2 模型的有效性驗證44-45
• 4.3 傳熱管尺寸及計算邊界條件（一）45
• 4.4 SuperORV傳熱管傳熱特性計算結(jié)果與分析45-46
• 4.5 參數(shù)變化的影響46-51
• 4.5.1 運行壓力的影響46-47
• 4.5.2 LNG進口流量的影響47-48
• 4.5.3 海水/LNG流量比的影響48-49
• 4.5.4 LNG流量分配比的影響49-50
• 4.5.5 強化傳熱措施的影響50-51
• 4.6 傳熱管尺寸及計算邊界條件（二）51
• 4.7 SuperORV傳熱管傳熱特性計算結(jié)果與分析51-52
• 4.8 參數(shù)變化的影響52-56
• 4.8.1 運行壓力的影響52-53
• 4.8.2 海水/LNG流量比的影響53-54
• 4.8.3 LNG流量分配比的影響54-55
• 4.8.4 強化傳熱措施的影響55-56
• 4.9 亞/超臨界壓力下傳熱管傳熱特性對比56
• 4.10 本章小結(jié)56-57
• 第五章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57
• 5.2 展望57-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文63-64

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本文編號：989412