世界范圍內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整使天然氣等清潔能源的需求大幅上升,液化后的天然氣具有體積小、便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。板翅式換熱器作為天然氣液化冷箱內(nèi)的核心裝置,流道間的物流分配不均是其應(yīng)用中影響系統(tǒng)效率和生產(chǎn)安全的重要問(wèn)題。進(jìn)入板翅式換熱器的兩相流體的氣液均勻性直接影響換熱器封頭對(duì)介質(zhì)的再分配,進(jìn)而影響換熱器流道間的流量分配。本文通過(guò)數(shù)值模擬的方法對(duì)換熱器配管T型三通管內(nèi)的甲烷氣液兩相（溫度為135K,壓力為0.49MPa）進(jìn)行研究,分析霧狀兩相流在直角T型三通側(cè)支管內(nèi)的氣液流動(dòng)特性及相分布規(guī)律。研究了氣液入口速度及液相的液滴粒徑對(duì)側(cè)支管內(nèi)相分布的影響;針對(duì)直角T型管內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)特性,提出彎管T型三通的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,并對(duì)比不同彎曲半徑對(duì)側(cè)支管內(nèi)相分布的優(yōu)化效果;通過(guò)改變分流比,模擬比較三個(gè)換熱器并聯(lián)情況下,不同分流比時(shí)側(cè)支管內(nèi)的氣液分布規(guī)律。主要獲得以下結(jié)論:兩相流在流經(jīng)直角T型三通時(shí),在分流時(shí)會(huì)發(fā)生氣液速度滑移,主要表現(xiàn)在x方向液相速度大于氣相速度和y方向上氣相速度大于液相速度兩方面,致使液相大多集中在側(cè)支管右側(cè),造成氣液分布不均。側(cè)支管左側(cè)由于流體慣性形成漩渦,漩渦旋轉(zhuǎn)加劇氣液分離,增大側(cè)支管... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

，液化用冷?

圖１．５三個(gè)板翅式換熱器并聯(lián)示意圖??由于天然氣各組分沸點(diǎn)不同，冷箱配管及換熱器內(nèi)流體為兩相流體。板翅式??換熱器流道數(shù)目巨大，物流分配不均是運(yùn)行過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題［２］。物流分配不均??分為多臺(tái)并聯(lián)換熱器間的總流分配不均和單個(gè)換熱器內(nèi)流道間的物流分配不均。??且兩相流相比與單相流，流動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，影響因素多，更容易產(chǎn)生分配不均問(wèn)題。??引起換熱器堵塞、蒸干等問(wèn)題，甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞危及運(yùn)行安全。??２??

圖１．５三個(gè)板翅式換熱器并聯(lián)示意圖??由于天然氣各組分沸點(diǎn)不同，冷箱配管及換熱器內(nèi)流體為兩相流體。板翅式??換熱器流道數(shù)目巨大，物流分配不均是運(yùn)行過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題［２］。物流分配不均??分為多臺(tái)并聯(lián)換熱器間的總流分配不均和單個(gè)換熱器內(nèi)流道間的物流分配不均。??且兩相流相比與單相流，流動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，影響因素多，更容易產(chǎn)生分配不均問(wèn)題。??引起換熱器堵塞、蒸干等問(wèn)題，甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞危及運(yùn)行安全。??２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]帶隔板并聯(lián)管組流量分配特性的數(shù)值模擬[J]. 段飛,陳良才.  管道技術(shù)與設(shè)備. 2016(04)
[2]T型集輸管路油水兩相流數(shù)值模擬[J]. 于爽,阿斯?jié)h,孫策,王衛(wèi)強(qiáng),劉欣.  石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào). 2015(04)
[3]T型管內(nèi)泡狀流相分離特性研究[J]. 王來(lái)順,劉麗芳,田文喜,孟兆明,楊燕華,蘇光輝,王成龍.  核動(dòng)力工程. 2014(02)
[4]應(yīng)用改型三通實(shí)現(xiàn)氣液兩相流的等干度分配[J]. 田敬,吳明,王帥,張炳東,王棟.  化工學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]水平T型管中油水兩相流流動(dòng)數(shù)值模擬研究[J]. 范開(kāi)峰,王衛(wèi)強(qiáng),阿斯汗,石海濤,程濤.  石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào). 2013(05)
[6]冷箱U型和Z型集管流體分布特性數(shù)值模擬[J]. 張淑文,王偉平,楊健,鄭津洋,詹學(xué)華.  低溫工程. 2012(06)
[7]板翅式換熱器兩相流分配器[J]. 袁培,姜國(guó)寶,張菲妮,何雅玲,譚民邦,陶文銓.  化工學(xué)報(bào). 2011(S1)
[8]氣液兩相流在微小T型三通中的相分配特性[J]. 何奎,汪雙鳳,黃間珍.  化工學(xué)報(bào). 2011(S1)
[9]空分設(shè)備冷箱設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)分析計(jì)算[J]. 李燕鵬,周麗.  冶金動(dòng)力. 2011(01)
[10]氣液兩相流在T形管處相分離的研究[J]. 齊鵬程,楊利民,沈衛(wèi)紅,錢(qián)益斌.  常州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)

博士論文
[1]板翅式換熱器物流分配特性及換熱的研究[D]. 張哲.西安交通大學(xué) 2004
[2]管道氣液兩相流動(dòng)技術(shù)研究[D]. 韓煒.西南石油學(xué)院 2004

碩士論文
[1]T型管內(nèi)霧狀兩相流相分離及壓降特性數(shù)值研究[D]. 徐夢(mèng)娜.山東大學(xué) 2017
[2]天然氣液化換熱器網(wǎng)絡(luò)流量分配特性仿真[D]. 李翔宇.山東大學(xué) 2017
[3]濕天然氣管道低含液率氣液兩相流壓降特性研究[D]. 趙振.西安石油大學(xué) 2015
[4]天然氣液化冷箱并聯(lián)配管的流體均布優(yōu)化研究[D]. 宋欽欽.山東大學(xué) 2015
[5]微小三通管支管傾角對(duì)相分配影響的數(shù)值研究[D]. 楊美.東北電力大學(xué) 2014
[6]水平管內(nèi)氣液兩相流流型數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙鐸.中國(guó)石油大學(xué) 2007
[7]旁路局部損失對(duì)管網(wǎng)水力計(jì)算影響的研究[D]. 景江紅.重慶大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3596942