本文關(guān)鍵詞：LNG超級(jí)開(kāi)架式氣化器傳熱特性計(jì)算

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【摘要】：隨著我國(guó)天然氣需求量的快速增長(zhǎng),天然氣供需矛盾日益嚴(yán)重,國(guó)內(nèi)自產(chǎn)的天然氣已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足消費(fèi)需求,對(duì)外依存度逐年上升,因此我國(guó)液化天然氣(Liquid Natural Gas,簡(jiǎn)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(guó)已建成的LNG接收站所用氣化器均為進(jìn)口,價(jià)格高昂且進(jìn)貨周期長(zhǎng),嚴(yán)重受制于人。本文針對(duì)LNG超級(jí)開(kāi)架式氣化器(Super Open-Rack Vaporizer,SuperORV)進(jìn)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(cè)的分布參數(shù)計(jì)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(guò)程。在該模型基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了SuperORV傳熱管傳熱特性計(jì)算程序,對(duì)SuperORV傳熱管的傳熱性能進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,獲得了傳熱管中流體和管壁溫度以及對(duì)流傳熱系數(shù)的分布曲線,分析了運(yùn)行參數(shù)和強(qiáng)化傳熱措施對(duì)其傳熱特性的影響。計(jì)算結(jié)果顯示同時(shí)采用外管內(nèi)翅片和螺旋紐帶兩種傳熱強(qiáng)化措施時(shí)能夠顯著提高SuperORV傳熱管的傳熱性能。通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)大部分計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,驗(yàn)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(duì)SuperORV傳熱管的傳熱特性進(jìn)行計(jì)算,研究結(jié)果能夠?yàn)槲覈?guó)超級(jí)開(kāi)架式氣化器傳熱管結(jié)構(gòu)及性能優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：超級(jí)開(kāi)架式氣化器 傳熱管 分布參數(shù)模型 數(shù)值計(jì)算 對(duì)流傳熱
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(xiàng)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第二章 SuperORV傳熱機(jī)理及模型的建立17-28
• 2.1 兩相流與管內(nèi)流動(dòng)沸騰換熱17-20
• 2.1.1 氣液兩相流17-18
• 2.1.2 管內(nèi)流動(dòng)沸騰傳熱18-19
• 2.1.3 氣泡熱力學(xué)及動(dòng)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(jì)算模型21-23
• 2.3 傳熱經(jīng)驗(yàn)公式的選取23-25
• 2.4 求解過(guò)程25-26
• 2.5 強(qiáng)化傳熱技術(shù)26
• 2.6 SpuerORV強(qiáng)化措施的計(jì)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(jì)算及分析28-43
• 3.1 模型的有效性驗(yàn)證28-29
• 3.2 傳熱管尺寸及計(jì)算邊界條件（一）29
• 3.3 SuperORV傳熱管傳熱特性計(jì)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(yùn)行壓力的影響31-32
• 3.4.2 LNG進(jìn)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(qiáng)化傳熱措施的影響35-36
• 3.5 傳熱管尺寸及計(jì)算邊界條件（二）36-37
• 3.6 SuperORV傳熱管傳熱特性計(jì)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(yùn)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(qiáng)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(jì)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(yàn)證44-45
• 4.3 傳熱管尺寸及計(jì)算邊界條件（一）45
• 4.4 SuperORV傳熱管傳熱特性計(jì)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(yùn)行壓力的影響46-47
• 4.5.2 LNG進(jìn)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(qiáng)化傳熱措施的影響50-51
• 4.6 傳熱管尺寸及計(jì)算邊界條件（二）51
• 4.7 SuperORV傳熱管傳熱特性計(jì)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(yùn)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(qiáng)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(duì)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(xiàn)60-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文63-64

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本文編號(hào)：989412