液化天然气绕管式换热器壳侧混合工质流动及传热特性

绕管式换热器壳侧的流动及传热特性对大型液化天然气/浮式液化天然气装备设计和优化具有重要意义。本文建立了两相流动沸腾数值模型以预测壳侧流型、压降及其传热效果。通过耦合VOF模型、相变传质模型和表面张力模型，探究了不同质流密度、干度等因素对壳侧流动传热特性的影响，并通过绕管式换热器流动换热实验平台进行了实验验证，证明了模拟所得规律与实验结果有良好的吻合性。结果表明：压降随干度的增加而增加；传热系数随干度的增加有所减小；壳侧制冷剂在不同干度下主要呈现柱状流、滴状流、气状流等流型。本研究为设计和优化绕管式换热器提供了理论基础。