跨臨界lng管內(nèi)流動(dòng)與換熱特性研究

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1、ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＯＷＬＯＧＹ碩士享位論文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＊＊／＾＼Ｉ＜ｘｏ丨跨臨界ＬＮＧ管內(nèi)流動(dòng)與換熱特性研究學(xué)科專業(yè)化工Ｈｉｔ機(jī)ｔ：作者姓名４５＾武指導(dǎo)教師直錦衷５＾６答辯日期ＪＰＪ＿＿Ｊ碩士學(xué)位論文跨臨界ＬＮＧ管內(nèi)流動(dòng)與換熱特性研究ＳｔｕｄｏｆＦｌｏｗａｎｄＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｆｏｒＴｒａｎｓｃｒｉｔｉｃａｌｙＬＮＧＩｎｎｅｒＴｕｂｅ作者姓名：靳書武學(xué)科、專業(yè)：化工過

2、程機(jī)械２１２０７２８０學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：武錦濤完成日期：２０１５年５月４號(hào)大ｉ理工大ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明：作者鄭重聲明所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他已申請學(xué)位或其他用途使用過的成果一。與我同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目：跨收

3、屏－ｙ日作者簽名：日期：ｗｉｔ年月ｌ命辦式—＾大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要我國天然氣消費(fèi)日益增加，而有關(guān)設(shè)備技術(shù)研究相對落后，嚴(yán)重阻礙了我國天然氣工業(yè)的發(fā)展。ＳＣＶ是ＬＮＧ接收終端的關(guān)鍵設(shè)備，但國內(nèi)有關(guān)于ＳＣＶ的研究很少。本文使用ＣＦＤ方法，對ＳＣＶ管內(nèi)跨臨界ＬＮＧ流動(dòng)與換熱進(jìn)行了研究。１）通過對比不同壓力下ＬＮＧ和ＣＨ４物性，得出在壓力較高時(shí)可以使用ＣＨ４來替代ＬＮＧ進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。２）使用２Ｄ軸對稱模型，對整個(gè)管長內(nèi)超臨界ＣＨ４流動(dòng)與換熱特性進(jìn)行數(shù)值研究，并分析壓力、水浴溫度和質(zhì)量流率對流動(dòng)和換熱的影響。結(jié)果表明在臨界溫度點(diǎn)達(dá)到

4、，有利于對流換熱峰值；提髙壓力會(huì)使有所增加水浴溫度的提高導(dǎo)致減??；質(zhì)量；流率對Ａ影響最大／ｚ，隨著質(zhì)量流率增加增幅很大。３）使用３Ｄ直管模型，研究重力在超臨界ＣＨ４管內(nèi)流動(dòng)和換熱的作用。由于密度分布不均勻，在重力作用下管內(nèi)ＣＨ４的流動(dòng)和換熱沿環(huán)向發(fā)生了扭曲；重力可以促進(jìn)對流換熱，尤其是在臨界溫度附近。隨著質(zhì)量流率的增加值變小，自然對流作用減弱。４）使用３ＤＵ形管模型，研究二次流對超臨界ＣＨ４在彎管中的流動(dòng)和換熱特性。受離心力作用，Ｕ形管內(nèi)流動(dòng)和換熱沿環(huán)向分布不均勻Ｕ形管內(nèi)比直管要大的多；，表明二次流能強(qiáng)化管內(nèi)對流傳熱。質(zhì)量流率提高能增強(qiáng)二次流，對換熱越有

5、利；在Ｕ形管內(nèi)重力作用引起的自然對流作用可以忽略Ｕ形管內(nèi)二次流會(huì)對后續(xù)一；定距離的直管段流動(dòng)和換熱產(chǎn)生影響，該范圍內(nèi)換熱得到強(qiáng)化。關(guān)鍵詞：ＣＦＤ；跨臨界；換熱；自然對流；二次流－Ｉ－跨臨界ＬＮＧ管內(nèi)流動(dòng)與換熱特性研究ＳｔｕｄｙｏｆＦｌｏｗａｎｄＨｅａｔＴｒａｎｓｆｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｆｏｒＴｒａｎｓｃｒｉｔｉｃａｌＬＮＧＩｎｎｅｒＴｕｂｅＡｂｓｔｒａｃｔａｎｓｕｍ－ＮａｔｕｒａｌｇｓｃｏｐｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａｉｓｅｖｅｒｇｒｏｗｉｎｇｂｕｔｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｅｄ

6、，ｍｅｎ’ｅｕｉｔｔｅｃｈｎｏｌｏａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｂａｃｋｗａｒｄｓｅｒｉｏｕｓｌｈｉｎｄｅｒｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆＣｈｉｎａｓｑｐｇｙ，ｙｐｎａｔｕｒａｌｇａｓｉｎｄｕｓｔｒｙ．ＳＣＶｉｓｔｈｅｋｅｙｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆＬＮＧｒｅｃｅｉｖｉｎｇｔｅｒｍｉｎａｌ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｌｉｔｔｌｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｉｔ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｕｓｅｓｔｈｅＣＦＤｍｅｔｈｏｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｆｌｏｗａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

7、ｆｏｒｔｒａｎｓｃｒｉｔｉｃａｌＬＮＧｉｎＳＣＶｔｕｂｅ．１）ＣｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＬＮＧａｎｄＣＨ４ｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｉｔｃａｎｃｏｎｃｌｕｄｅｔｈａｔｉｔｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｕｓｉｎｇＣＨ４ｔｏｒｅｐｌａｃｅＬＮＧｔｏｐｅｒｆｏｒｍｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗｈｅｎｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｍｕ