国家自然科学基金(50676074)
- 作品数：7 被引量：40H指数：4
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- 相关领域：动力工程及工程热物理石油与天然气工程一般工业技术机械工程更多>>
- 液氮过冷沸腾空泡份额分布规律的研究被引量：2
- 2009年
- 为了分析低温流体在过冷沸腾中的相分布特性,对液氮在竖直圆管内的过冷沸腾过程进行了CFD数值模拟。通过修正气泡参量模型和改变过程的操作参数,系统地分析了空泡份额在加热上升管内的分布情况。结果表明,气液相间的热质传递决定着空泡份额的分布,截面平均空泡份额沿轴向非线性递增,沿径向呈U形分布。轴向截面平均空泡份额随着热流密度的增大而增大,随着入口质量流率和过冷度的增大而减小。
- 王斯民厉彦忠文键蒲亮
- 关键词：空泡份额过冷沸腾液氮二相流
- 基于PIV技术对换热器入口流场的可视化研究被引量：4
- 2008年
- 为了提高板翅式换热器物流分配的均匀性,本文利用粒子图像测速仪(PIV),并采用两帧互相关的分析方法,对换热器封头结构改进前后的流场进行实验测量.经过大量的实验数据处理,获得封头内部不同剖面处的流场速度矢量和流线分布图,发现了原始封头内部流场的流动与分布规律.由于封头结构的不合理导致漩涡、回流等现象存在,使得封头内部轴向以及径向的物流分配极不均匀.而对于在封头1/2高度处添加打孔挡板的改进型封头,物流分配的均匀性有了很大改善,速度场分布更加合理.在相同的入口条件下,全局不均匀系数S由改进前的1.210降至0.209,最大流速与最小流速之比由23.163降至1.756.此研究结果对于板翅式换热器的优化设计具有重要意义,同时也验证了PIV技术非常适合于研究复杂的流动结构.
- 文键厉彦忠王斯民周爱民
- 关键词：板翅式换热器PIV封头结构
- C3/MRC液化流程中原料气成分及制冷剂组分匹配被引量：16
- 2009年
- 针对两种代表性原料天然气No.1和No.2,利用AspenHYSYS流程模拟软件对C3/MRC天然气液化流程进行了动态模拟,考虑了混合制冷剂高低压变化、混合制冷剂组分改变,通过模拟研究获得了混合制冷剂各个组分N2、CH4、C2H6及C3H8在制冷系统中的不同作用,同时获得了制冷剂组分与混合制冷剂高低压以及原料天然气cp-T之间的依赖关系,全面动态地展示了制冷剂各组分在C3/MRC流程中的影响和作用。在此基础上,又对比了原料天然气No.1和No.2在不同混合制冷剂高低压下C3/MRC流程的能耗指标。研究结果表明:原料天然气的cp-T关系是决定整个C3/MRC流程能耗高低的关键因素,而混合制冷剂的组分或高低压的选择则对系统能耗影响较弱。混合制冷剂的组成及其高低压力的选择应根据原料天然气的cp-T关系进行合理选取,以确保流程设计更为合理。
- 赵敏厉彦忠
- 关键词：原料天然气
- 装有密封器的管壳式换热器的实验研究被引量：1
- 2007年
- 通过在壳程内安装密封器件,对传统的管壳式换热器进行了结构改进。密封器堵住了折流板与壳体之间的间隙,有效地消除了换热器壳体内部的流体短路现象。实验结果表明,换热器安装密封器后,壳程的对流换热系数增加20%—25%,总传热系数增加15%—19%,有效地提高了换热器的换热性能。虽然换热器壳程的阻力损失有所增加,但泵耗功率的增量小于10 W,相对于换热量的增加可以忽略不计。此研究对换热器的节能优化设计有着重要的指导意义。
- 王斯民厉彦忠文键余锋
- 关键词：管壳式换热器折流板节能
- 液氮过冷沸腾壁面换热特性的数值研究被引量：1
- 2009年
- 应用计算流体力学(CFD)研究手段,对液氮过冷沸腾过程进行了模拟。系统分析了过冷沸腾壁面换热过程中存在的各传热模式,得到3部分热流沿管长的分布规律。计算结果表明,在过冷沸腾后期,蒸发热流成为壁面换热的主要模式。同时,就壁面热流密度的变化对3部分热流的影响进行了分析。随着壁面热流的增加,过冷沸腾出口处淬火热流和对流热流将减小,只有蒸发热流增大,且所占总热流份额绝对占优,壁面热流的增加促进了沸腾换热。
- 王斯民厉彦忠文键
- 关键词：过冷沸腾
- 竖直圆管内液氮过冷流动沸腾数值模拟研究被引量：9
- 2008年
- 在现有数学模型的基础上,从沸腾换热的机理入手,对过冷流动沸腾模型中的气泡参量模型进行了修正,分析确定了壁面热流密度的拆分方法,构建出适应于液氮的过冷沸腾计算模型。将新模型应用于CFX4.4中,对液氮在三维竖直圆管内的过冷流动沸腾进行了数值模拟。研究发现,在过冷流动沸腾形成之后,蒸发热流成为壁面换热的主要部分,沸腾换热占据换热的主导地位。数值模拟结果与已有的实验数据吻合较好,证明了新建模型的正确性。
- 王斯民厉彦忠文键余锋
- 关键词：液氮过冷沸腾汽化核心密度
- 低温流体节流过程空化现象的形成与发展规律被引量：8
- 2009年
- 文章将RNGκ-ε湍流模型与完全空化模型相结合,对孔板节流所导致的低温流体空化流动进行数值模拟,得出了流场中的含气率与压力分布的变化规律。数值模拟研究还发现:由于孔板节流作用使得流场中最低压力出现在孔板喉部,并在此位置出现空化初生点;在低温空化流动中,泡状空化、云状空化、超空化3种空化形态相继出现。分析了空化初生点的压力以及含气率的变化规律,得出了3种空化形态的气相组成;分析了3种空化形态的初生标志,对临界空化状态进行了界定。
- 段欣悦厉彦忠
- 关键词：云状空化数值模拟低温流体孔板流量计
