T型三通侧支管内气液两相流体均布及优化研究
发布时间：2022-01-19 13:32
世界范围内的能源结构调整使天然气等清洁能源的需求大幅上升,液化后的天然气具有体积小、便于运输等优点。板翅式换热器作为天然气液化冷箱内的核心装置,流道间的物流分配不均是其应用中影响系统效率和生产安全的重要问题。进入板翅式换热器的两相流体的气液均匀性直接影响换热器封头对介质的再分配,进而影响换热器流道间的流量分配。本文通过数值模拟的方法对换热器配管T型三通管内的甲烷气液两相（温度为135K,压力为0.49MPa）进行研究,分析雾状两相流在直角T型三通侧支管内的气液流动特性及相分布规律。研究了气液入口速度及液相的液滴粒径对侧支管内相分布的影响;针对直角T型管内气液两相的流动特性,提出弯管T型三通的结构优化方案,并对比不同弯曲半径对侧支管内相分布的优化效果;通过改变分流比,模拟比较三个换热器并联情况下,不同分流比时侧支管内的气液分布规律。主要获得以下结论:两相流在流经直角T型三通时,在分流时会发生气液速度滑移,主要表现在x方向液相速度大于气相速度和y方向上气相速度大于液相速度两方面,致使液相大多集中在侧支管右侧,造成气液分布不均。侧支管左侧由于流体惯性形成漩涡,漩涡旋转加剧气液分离,增大侧支管...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
，液化用冷?
图１．５三个板翅式换热器并联示意图??由于天然气各组分沸点不同，冷箱配管及换热器内流体为两相流体。板翅式??换热器流道数目巨大，物流分配不均是运行过程中的关键问题［２］。物流分配不均??分为多台并联换热器间的总流分配不均和单个换热器内流道间的物流分配不均。??且两相流相比与单相流，流动过程复杂，影响因素多，更容易产生分配不均问题。??引起换热器堵塞、蒸干等问题，甚至导致设备损坏危及运行安全。??２??
图１．５三个板翅式换热器并联示意图??由于天然气各组分沸点不同，冷箱配管及换热器内流体为两相流体。板翅式??换热器流道数目巨大，物流分配不均是运行过程中的关键问题［２］。物流分配不均??分为多台并联换热器间的总流分配不均和单个换热器内流道间的物流分配不均。??且两相流相比与单相流，流动过程复杂，影响因素多，更容易产生分配不均问题。??引起换热器堵塞、蒸干等问题，甚至导致设备损坏危及运行安全。??２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]带隔板并联管组流量分配特性的数值模拟[J]. 段飞,陈良才. 管道技术与设备. 2016(04)
[2]T型集输管路油水两相流数值模拟[J]. 于爽,阿斯汉,孙策,王卫强,刘欣. 石油化工高等学校学报. 2015(04)
[3]T型管内泡状流相分离特性研究[J]. 王来顺,刘丽芳,田文喜,孟兆明,杨燕华,苏光辉,王成龙. 核动力工程. 2014(02)
[4]应用改型三通实现气液两相流的等干度分配[J]. 田敬,吴明,王帅,张炳东,王栋. 化工学报. 2014(03)
[5]水平T型管中油水两相流流动数值模拟研究[J]. 范开峰,王卫强,阿斯汗,石海涛,程涛. 石油化工高等学校学报. 2013(05)
[6]冷箱U型和Z型集管流体分布特性数值模拟[J]. 张淑文,王伟平,杨健,郑津洋,詹学华. 低温工程. 2012(06)
[7]板翅式换热器两相流分配器[J]. 袁培,姜国宝,张菲妮,何雅玲,谭民邦,陶文铨. 化工学报. 2011(S1)
[8]气液两相流在微小T型三通中的相分配特性[J]. 何奎,汪双凤,黄间珍. 化工学报. 2011(S1)
[9]空分设备冷箱设计及结构分析计算[J]. 李燕鹏,周丽. 冶金动力. 2011(01)
[10]气液两相流在T形管处相分离的研究[J]. 齐鹏程,杨利民,沈卫红,钱益斌. 常州大学学报(自然科学版). 2010(02)
博士论文
[1]板翅式换热器物流分配特性及换热的研究[D]. 张哲.西安交通大学 2004
[2]管道气液两相流动技术研究[D]. 韩炜.西南石油学院 2004
硕士论文
[1]T型管内雾状两相流相分离及压降特性数值研究[D]. 徐梦娜.山东大学 2017
[2]天然气液化换热器网络流量分配特性仿真[D]. 李翔宇.山东大学 2017
[3]湿天然气管道低含液率气液两相流压降特性研究[D]. 赵振.西安石油大学 2015
[4]天然气液化冷箱并联配管的流体均布优化研究[D]. 宋钦钦.山东大学 2015
[5]微小三通管支管倾角对相分配影响的数值研究[D]. 杨美.东北电力大学 2014
[6]水平管内气液两相流流型数值模拟与实验研究[D]. 赵铎.中国石油大学 2007
[7]旁路局部损失对管网水力计算影响的研究[D]. 景江红.重庆大学 2005
本文编号：3596942
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
，液化用冷?
图１．５三个板翅式换热器并联示意图??由于天然气各组分沸点不同，冷箱配管及换热器内流体为两相流体。板翅式??换热器流道数目巨大，物流分配不均是运行过程中的关键问题［２］。物流分配不均??分为多台并联换热器间的总流分配不均和单个换热器内流道间的物流分配不均。??且两相流相比与单相流，流动过程复杂，影响因素多，更容易产生分配不均问题。??引起换热器堵塞、蒸干等问题，甚至导致设备损坏危及运行安全。??２??
图１．５三个板翅式换热器并联示意图??由于天然气各组分沸点不同，冷箱配管及换热器内流体为两相流体。板翅式??换热器流道数目巨大，物流分配不均是运行过程中的关键问题［２］。物流分配不均??分为多台并联换热器间的总流分配不均和单个换热器内流道间的物流分配不均。??且两相流相比与单相流，流动过程复杂，影响因素多，更容易产生分配不均问题。??引起换热器堵塞、蒸干等问题，甚至导致设备损坏危及运行安全。??２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]带隔板并联管组流量分配特性的数值模拟[J]. 段飞,陈良才. 管道技术与设备. 2016(04)
[2]T型集输管路油水两相流数值模拟[J]. 于爽,阿斯汉,孙策,王卫强,刘欣. 石油化工高等学校学报. 2015(04)
[3]T型管内泡状流相分离特性研究[J]. 王来顺,刘丽芳,田文喜,孟兆明,杨燕华,苏光辉,王成龙. 核动力工程. 2014(02)
[4]应用改型三通实现气液两相流的等干度分配[J]. 田敬,吴明,王帅,张炳东,王栋. 化工学报. 2014(03)
[5]水平T型管中油水两相流流动数值模拟研究[J]. 范开峰,王卫强,阿斯汗,石海涛,程涛. 石油化工高等学校学报. 2013(05)
[6]冷箱U型和Z型集管流体分布特性数值模拟[J]. 张淑文,王伟平,杨健,郑津洋,詹学华. 低温工程. 2012(06)
[7]板翅式换热器两相流分配器[J]. 袁培,姜国宝,张菲妮,何雅玲,谭民邦,陶文铨. 化工学报. 2011(S1)
[8]气液两相流在微小T型三通中的相分配特性[J]. 何奎,汪双凤,黄间珍. 化工学报. 2011(S1)
[9]空分设备冷箱设计及结构分析计算[J]. 李燕鹏,周丽. 冶金动力. 2011(01)
[10]气液两相流在T形管处相分离的研究[J]. 齐鹏程,杨利民,沈卫红,钱益斌. 常州大学学报(自然科学版). 2010(02)
博士论文
[1]板翅式换热器物流分配特性及换热的研究[D]. 张哲.西安交通大学 2004
[2]管道气液两相流动技术研究[D]. 韩炜.西南石油学院 2004
硕士论文
[1]T型管内雾状两相流相分离及压降特性数值研究[D]. 徐梦娜.山东大学 2017
[2]天然气液化换热器网络流量分配特性仿真[D]. 李翔宇.山东大学 2017
[3]湿天然气管道低含液率气液两相流压降特性研究[D]. 赵振.西安石油大学 2015
[4]天然气液化冷箱并联配管的流体均布优化研究[D]. 宋钦钦.山东大学 2015
[5]微小三通管支管倾角对相分配影响的数值研究[D]. 杨美.东北电力大学 2014
[6]水平管内气液两相流流型数值模拟与实验研究[D]. 赵铎.中国石油大学 2007
[7]旁路局部损失对管网水力计算影响的研究[D]. 景江红.重庆大学 2005
本文编号：3596942
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