低温输运管道的液氮预冷过程仿真分析

• 作者: 施轶炜 王文 匡以武 林恩承 王彤 耑锐 张亮
• 来源期刊: 低温与超导
• 学科: 工学
• 关键词: 管路预冷 沸腾换热 低温 液氮 仿真
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 低温/制冷技术|Cryogenics/Refrigeration
• 页码范围: 79-87
• 页数: 9页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.16711/j.1001-7100.2021.11.014

摘要

管道预冷是低温输运的重要工艺流程.为探究低温流体输运管路在预冷过程中的换热特性及壁温变化规律,建立一维均相流模型,对液氮预冷低温输运管道过程进行了仿真分析.通过不同雷诺数液氮对于管路预冷影响的对比,分析不同工况下管路沿程壁温和热流密度的变化特点,讨论管路内流型的变化趋势;分析讨论了液氮在预冷过程中流量、液氮过冷度、预冷管道内径和长度对预冷时间的影响,以及相关过程中管道的瞬态温度变化、预冷流体的流型特征以及换热特点.计算结果表明:流体雷诺数越小,管道前端更容易形成稳定气膜;流体雷诺数越大,更多的气泡层会出现在管路后端;管路预冷时间随内径增大而变长,随长度增大而先变短后变长.