倾斜安装对注液封条两相流分配特性的影响

板翅式换热器作为天然气液化(LNG)工艺中主低温换热器,其内部两相冷剂分配不均影响了换热性能,并导致天然气液化效率降低。为了探究不同倾斜安装形式的LNG板翅式换热器内部两相流动均布特性,以注液封条作为LNG板翅式换热器内的两相均布结构,采用数值模拟的方法研究两相冷剂在不同倾斜安装位置注液封条内的流动均布规律。对比分析40个工况下的流量不均匀度以及离散系数,结果表明:(1)注液封条内气液两相的分配特性为中间通道流量大于两侧通道流量,不同安装形式对注液封条内两相分配的总趋势影响较小;(2)不同偏移角度下,不同安装形式的注液封条两相均匀性变化规律不同,封条竖直向上安装均匀性随偏移角度增加而优化,竖直向下安装左偏均匀性优于右偏,水平安装均匀性随偏移角度变化较小;(3)侧倾对于不同安装形式的注液封条均匀性影响一致,侧倾角度越大,均匀性越差。因此,在实际工程中,应避免侧倾安装形式。     

平行流蒸发器内气液两相流分配均匀性实验研究

平行流蒸发器内气液两相(特别是液相)在各扁管间的分配对其传热性能影响较大,如果各扁管间的气液分配不均匀其传热性能将显著地下降.在不同气-液流量下实验研究了6种不同形式的平行流蒸发器的分支管液体流量分配情况,实验中观察到流型以环状流为主.研究发现,对于竖直向下流动和竖直向上流动,用通过增加管径的方法不能改善液体流量在各分支管的分配,而主管中气液入口的位置对于流量分配均匀性影响较大.     

几何结构对径向引入集箱系统气液两相流量分配特性影响的实验研究

在空气-水实验台上,针对集箱中存在的气液两相混合物分配不均问题,研究了入口条件对双纵向引入多分支并联管水平集箱系统分支管中流量分配特性的影响。为了改善气液两相流在集箱中的分配特性,通过在集箱内部加装"笛型管"结构,并将两集箱系统的分配特性进行了比较。实验研究证明:新型集箱的两相流量分配均匀性得到了极大的改善,并且当入口条件改变时,新型集箱的分配特性依旧良好。     

晃动参数对绕管式换热器环形均布器均布性能影响的模拟研究

FLNG绕管式换热器在运行过程中,受到海上波浪的影响,其内部气液两相的分配情况发生变化,对FLNG绕管式换热器的换热效率造成影响。本文提出了一种新型的绕管式换热器两相均布器结构——环形均布器,并利用数值模拟方法,分析研究了不同的晃动参数对环形均布器气液两相分配均匀性的影响。模拟结果表明:晃动条件对环形均布器的气液两相的均匀性有一定的影响;随着晃动幅度的增大,环形均布器的均匀性恶化;随着晃动周期的增加,环形均布器的均匀性得到改善。因此,可以通过优化环形均布器的通道位置和采用减震减摇的措施,使绕管式换热器的气液分配趋于均匀。     

结构参数对横摇条件下板翅式换热器流动均布性能影响的模拟研究

为了对海上晃荡条件下液化天然气(FLNG)用板翘式换热器均布结构—注液封条结构进行优化,本文用数值模拟的方法建立了基于VOF多相流及RNG k-ε湍流模型的晃荡均流计算模型,模拟了横摇条件下不同结构参数注液封条均布流动,通过回归分析的方法得到了优化后的注液封条结构,与原结构相比,其均布性能得到了明显改善。     

换热器各流路对壳侧气液两相流动特性的影响

针对工业中广泛应用的管壳式换热器，应用空气-水两相混合物实验研究了壳侧旁路，泄漏流对气液两相流体流动特性的影响，以Ishihara两相流动模型为基础，建立了以横掠管束的主流路为基础的错流区通用两相压降计算关联式，通过错流区，泄漏流的分相流动模型，分析计算了主流路，旁路，泄漏流中气液分布，也分析了泄漏流对壳侧单相，两相总流量在各个分流路的流量分配影响，研究表明，主流路和旁路中气液各自占相应总流量的比例在不同的流型下明显不同，且比例值的波动范围较大，气液流量的分布在壳侧是不均匀的，折流板/换热管之间的泄漏流对壳侧的两相流动特性影响较小，而折流板/壳体之间的泄漏流影响较大。     

水平U型和Z型集箱系统的两相流流量分配特性实验研究

在模拟直流锅炉集箱系统的空气－水试验台上，对分配集箱入口装设加速管和不装设加速管的水平Ｕ型和Ｚ型集箱系统的两相流流量分配特性进行了对比性实验研究。研究发现：在相同的两相流量条件下，在分配集箱入口装设加速管，能够有效地改进原有集箱系统的分配特性。当分配集箱入口的两相流流速达到破膜速度的０．４５倍左右时，集箱系统的两相流量分配已基本均匀。     

带多孔隔板的多支管联箱内两相流流动的数值分析

针对平行流换热器中设置的多孔隔板气液分离联箱,研究制冷剂R134a气液两相流在联箱中的气液分离特性,讨论多孔隔板对气液分离效率和多支管中气相分布均匀性的影响。利用FLUENT软件对无孔隔板、3孔隔板的多支管联箱中气液两相流在进口气相质量流量0.75~1.00g/s、液相质量流量1.00g/s下的流动特性进行模拟计算。结果显示:当气相质量流量0.75~0.90g/s时,3孔隔板联箱可进行有效气液分离,与无孔隔板的多支管联箱相比,平均出口干度最大可提高35%,多支管中气相的分配均匀性最大可提高81%。但当气相质量流量增大到1.00g/s时,气液分离失效。表明在一定工况下多孔隔板可实现多支管联箱内的气液分离,且有助于提高联箱出口气体的分配均匀性。     

燃油喷嘴气液两相流雾化特性研究

以空气,水为工质,利用马尔文粒度分析仪对气液两相流雾化器喷嘴的雾化特性进行了详细的实验研究。测量了气,液两相流不同入口压力比条件下通过喷嘴后形成的液体雾化粒子的粒径分布,详细讨论分析了气,液两相压力及进气,进液方式对喷雾效果的影响,得出了喷嘴雾化过程中气液两相流量与气液两相压力之间的规律和 化原则,并对喷嘴的雾化机理进行了探讨。     

两相流垂直下降横掠"T"形柱体的斯特罗哈数

试验研究了两种规格梯形柱体，在垂直下降气液两相流中，发生气液两相涡衡时，气液两相特斯罗哈数的变化规律。在测得大量数据的基础上，得出了发生气液两相涡街时，气液两相斯特罗哈数的通用关系式。研究表明，气液两相斯特罗哈数在两相工况下为一变数，与来流截面含气率、涡街发生体形状与特征尺寸和来流方向等因素有关。应用此关系式，根据测得的两相涡街频率可将涡街发生体作为测量两相流流量与组分的测量元件。     

气液两相流等干度分配特性研究

气液两相流广泛存在于石油化工、核能动力与航空航天等领域,我们常需将主管路中的气液两相流分配到各支路中,且需尽量避免相分离现象,保证干度相等。为探究如何实现气液两相流等干度分配,研究者们不断开展研究,提出了多种基于空间分配和基于时间分配的相关方法,以提高等干度分配两相流的性能;同时根据不同思想设计两相流等干度分配装置,通过计算流体力学的方法进行数值模拟,对不同工况下分配装置内的气液两相流流动特性进行分析,根据分析结果不断优化分配装置的结构参数。本文主要针对三通管分配、集箱分配、分相分配和分时分配进行了详细的介绍,为学者们开展相关研究提供了充分的参考,对保障设备安全运行和经济节能有重要意义。     

垂直向上气液两相流中T形柱体两相斯托拉赫数的研究

试验研究了两种规格的Ｔ形柱体在垂直上升气液两相流中发生气液两相涡街时,气液两相斯托拉赫数的变化规律。在测得大量数据的基础上,得出了此时气液两相斯托拉赫数的通用关系式。研究表明,气液两相斯托拉赫数在两相工况下为一变数,与来流截面含气率、涡街发生体形状和特征尺寸、来流方向等因素有关。根据测得的两相涡街频率应用此关系式,可将涡街发生体作为测量两相流流量与组合的测量元件。     

水平并联管子系统中气液两相流在联箱内的压力分布研究

通过对水平并联管子系统中联箱的四种连接方式的一系列试验研究和分析工作,得出了该系统中气液两项流在联箱内的压力分布计算方法。计算结果和试验值符良好,为水平并联管子系统的气液两相流流量分配计算提供了必要的计算式。     

投产时温度对气液两相流管道输送的影响

为研究投产时入口流体温度、环境温度对气液两相流管道输送的影响,采用OLGA多相流数值模拟软件,建立外输管道传热模型,得到投产初期不同输送温度下管道末端段塞流捕集器的油气处理量;分析了季节因素导致的地温差异对气液两相流管道输送的影响;得到由于温度差异导致的管道内压力、总积液量、气液两相体积流量的变化。在相同输送条件下流体温度越低管道末端分离出的液相体积流量越大,管道内的总积液量也越大;相反,随着流体温度的升高,管道末端分离出的液量逐渐减少,管道内的总积液量也减少。     

多级降压调节阀结构改进与两相流模拟

针对传统串级式降压阀芯加工难度大的问题,提出了一种改进的多级降压阀芯结构,并通过流量试验得到结构改进后的流量控制范围和流量特性。基于FLUENT软件提供的标准k-ε湍流模型和欧拉模型,对改进后的多级降压调节阀进行气液两相流模拟,分析进口气相体积分数对其流量系数和流量特性的影响。结果表明：改进后的多级降压调节阀可拥有不同的流量调节范围;当阀内处于气液两相流状态时,会在各级降压区域内形成气囊,减小调节阀在各开度下的流量系数,但仍能保持等百分比流量特性。     

液幕式双流程烟气脱硫塔内气液流动与脱硫传质性能的研究

对液幕式双流程脱硫塔的气液流动性能以及脱硫传质特性进行相关的实验研究.通过实验测试,提出烟气流量、浆液循环量、液气比值等主要参数对液幕式脱硫塔内的气液流动特性和脱硫效率性能的影响.实验发现,随着液气比增加,射流高度和气液两相流阻力系数相应增加;气相雷诺数增加时,射流高度相应增加而气液两相流阻力系数相应减小.浆液循环量和...     

气液两相流泵内气泡大小及分布规律研究

为了研究气液两相流离心泵内的气泡分布规律以及气泡大小对数值模拟的影响,采用高速摄像技术对泵内气液两相流动进行可视化试验,采用Fluent中的Eulerian模型和SST k-ω湍流模型对泵内的气液两相流动进行数值模拟.在转速为400 r/min、液相流量为10 m3/h和气相流量为0.5 L/min时,泵内流型为孤立泡...     

MED海水淡化蒸发器布水系统模拟与分析

低温多效海水淡化系统中,液体分布器结构直接影响水平降膜蒸发效率.本文以喷嘴式布液器为研究对象,建立数学模型,采用CFX软件模拟分析分布器内的流动状态,并着重分析了不同结构液体分布器内的流态.结果表明:喷嘴式布液器进水管口处流量不稳定,且非均匀开孔分布器流量分配偏差小于均匀开孔分布器.     

顶吹管内流型与气泡群周期性变化的实验研究

贫化电炉还原油枪中,气、油混合顶吹是典型的气液混合两相流过程,管内流型随气液混合比例变化,从而引起气液混合顶吹管口气泡群的形态变化.基于气液两相流研究,用气、水进行不同气液混合比两相流研究,得出不同气液混合比例时的管内流型,及与之对应的气泡群下潜深度和宽度的周期变化.通过将其进行对比分析,得出气泡群形态随流型和气液混合比的变化趋势,以便得出更好的搅拌效果.     

小流量工况对混流泵气液两相瞬态流动特性的影响

为研究气液两相流对小流量工况下混流泵叶轮的影响,采用Euler-Euler非均相流模型,应用商业计算流体力学软件ANSYS CFX~模拟分析混流泵叶轮内的气液两相瞬态流动特性。结果表明,在一定含气率条件下,叶轮内的流体速度在小流量工况时受气相影响较大;不同流量工况时气相主要集中在靠近叶轮背面区域内;流量变小时,在叶轮入口到出口方向上由高扬程产生的压差作用是叶轮流道内气体体积分数变化的主要原因,且流量愈小其对叶轮进口处的气相体积分布影响越大。研究成果可以弥补混流泵理论研究的不足。