基于板式换热器的天然气冷却模拟与实验研究

发布时间：2021-08-30 05:24

　　结合实际工程项目,针对某新型天然气冷箱液化流程中的三台钎焊板式换热器,采用双通道耦合换热模型,以分段线性插值法计算天然气物性,基于FLUENT软件进行了天然气冷却换热过程的CFD数值模拟仿真,并开展了该新型冷箱的实验测试研究。将数值模拟计算结果与HSYSY工艺流程设计值以及实验测试结果进行对比。结果表明,数值模拟计算结果与HSYSY设计值平均误差为4.94%,证明了采用CFD数值模拟方法对HYSYS工艺流程设计与设备选型进行校核具有一定的参考价值。数值模拟计算结果与实验测试结果平均误差为7.78%,证明了数值模拟仿真所采用的简化假设、换热模型以及求解方法对于板式换热器天然气冷却换热过程是合理的。 

【文章来源】：低温与超导. 2020,48(03)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

模拟计算结果

当网格数以1.3倍率从约0.8×106逐步增加到约2.4×106,冷测流道内的压降增加量以及出口温度的变化如图1(b)及1(c)所示,其变化幅度均小于3%,这表明计算结果已基本与网格粗度无关,考虑到计算效率与计算精度,本文取计算网格数约为1.5×106。近壁边界层网格高度以1.1比例递增,壁面Y+值在5～50范围内,使用标准避免函数进行计算[8]。图1 计算域网格划分及网格无关性验证

计算域网格划分及网格无关性验证

【参考文献】：
期刊论文
[1]小型撬装式天然气液化流程模拟与分析[J]. 贺天彪,巨永林.  低温与超导. 2013(05)
[2]板式换热器性能的数值模拟[J]. 徐志明,王月明,张仲彬.  动力工程学报. 2011(03)
[3]k-ω SST两方程湍流模型中参数影响的初步分析[J]. 周宇,钱炜祺,邓有奇,马明生.  空气动力学学报. 2010(02)
[4]波纹几何参数对人字形板式换热器内流动形态的影响机理[J]. 栾志坚,张冠敏,张俊龙,潘继红.  山东大学学报(工学版). 2007(02)



本文编号：3372153