SuperORV传热管数值模拟及优化研究
SuperORV是一种新型的气化器，具有绿色经济、气化量大等优点。利用海水和天然气的温差能有效地将液化天然气气化成气态天然气。然而，SuperORV传热管的传热性能受操作条件和结构参数的影响，需要进行深入分析和研究。本文使用Fluent对SuperORV传热管的传热性能进行了数值模拟计算，主要工作如下: (1)对不同操作条件下SuperORV传热管的传热性能进行了深入研究。计算了传热管内侧LNG流量和外侧海水流量对总对流传热系数的影响，发现传热管外侧海水流量对总对流传热系数影响不大，而传热管内侧LNG流量对总对流传热系数影响较大。改变传热管内侧操作条件对传热管的传热性能有显著影响。 (2)对SuperORV传热管内侧结构参数进行了优化研究。通过对传热管内侧不同结构参数（螺距大小和梅花个数）进行模拟计算，发现传热管内侧扭曲片螺距大小和梅花个数对传热性能影响较大。在特定的情况下，螺距大小和梅花个数存在合适优化值，能显著提高SuperORV传热管的传热性能。对传热性能最佳的传热管进行几何模型的构建和模拟计算，分析了SuperORV传热管内侧LNG温度分布、外侧海水温度分布以及总对流传热系数的变化，发现优化结构参数后SuperORV传热管的传热性能提高。 (3)探究了不同操作参数对传热管传热性能的影响。LNG流量对传热管NG出口温度以及总对流传热系数影响较大。随着LNG进口流量的降低，NG出口温度不断升高，但总对流传热系数降低。当LNG进口流量为192t/h时，NG出口温度低于0℃，不满足运行要求;当LNG进口流量降至153.6t/h时，NG出口温度高于0℃，满足运行要求。
液化天然气;气化器;传热管;传热性能;数值模拟
北京化工大学
硕士
化学工程
贾志刚;石岩
2020
中文
TE960.3
2020-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）