LNG气化器管内气泡行为及两相流型转换

• 作者: 严荣松 张欢 徐少杰 杨林 王艳 高文学
• 来源期刊: 煤气与热力
• 学科: 工学
• 关键词: 液化天然气 空温式气化器 流动沸腾 两相流型 气泡行为 表面传热系数
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 液化天然气
• 页码范围: 后插12-后插19
• 页数: 1页
• 分类号: TE821
• 语种: 中文

摘要

为了揭示LNG空温式气化器管内流动沸腾特征,对沸腾过程中气泡行为和两相流型的分布和转换进行了研究.研究对象为竖直铝合金翅片管,并将其等效简化为竖直光管,其高度为5m,管内直径为0.02m,管外直径为0.026 m.管内LNG的入口流速为0.05～0.2 m/s,入口温度为111 ～126 K,管外表面传热系数变化范围为100～300 W/(m2·K),环境温度为300 K,环境压力为101.325 kPa.采用ICEM19.0软件建立竖直光管的二维模型并划分四边形结构化网格,利用Fluent 19.0软件对管内液化天然气或天然气计算域和管壁固体计算域进行传热模拟,研究不同LNG入口流速、LNG入口温度以及管外表面传热系数等条件对沸腾过程中气泡行为和两相流型分布和转换的影响.采用流体体积法对气液两相界面追踪捕捉,利用用户自定义的方式将表征沸腾过程的S.Hardt模型引入计算流程中.研究结果表明:气泡的聚合及沿热壁面的滑移是在表面张力、浮力以及气液之间剪切应力作用下的重要运动形式.LNG入口温度增加可以减小单液相流在两相流中的比例,同时增大搅拌流和雾状流区域;LNG入口流速增大时,两相流中泡状流和弹状流区域快速减少,搅拌流区域小幅增加;管外表面传热系数增大,可显著提高搅拌流的占比.与增大LNG入口温度、LNG入口流速相比,通过改善管外的表面传热强度更能够提高空温式气化器的换热效率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	高文学		6	180	3.0	6.0
2	张欢		108	994	16.0	24.0
3	杨林		16	207	7.0	14.0
4	王艳		24	337	11.0	18.0
5	徐少杰		5	1	1.0	1.0
6	严荣松		2	0	0.0	0.0