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基于一维漂移流模型的低温管路预冷过程两相流动与换热特性研究
1
作者
张淇栋
艾立强
+3 位作者
马原
吴胜宝
王磊
厉彦忠
《化工学报》
北大核心
2025年第8期3842-3852,共11页
为进一步掌握低温管路预冷过程中两相流动与沸腾换热的特性规律,以液氮传输管路为对象构建低温管路预冷过程热流耦合数值模型,基于一维漂移流模型重点考虑了气液相间滑移速度的影响,计算得到了预冷过程中管壁温度、含气率、热通量与气...
为进一步掌握低温管路预冷过程中两相流动与沸腾换热的特性规律,以液氮传输管路为对象构建低温管路预冷过程热流耦合数值模型,基于一维漂移流模型重点考虑了气液相间滑移速度的影响,计算得到了预冷过程中管壁温度、含气率、热通量与气液相间滑移速度的变化规律,并对比分析了不同时刻、不同管路位置及不同管长下平均速度和质量流速的波动情况。结果表明,漂移流模型能够更为准确地预测预冷过程的两相流动换热特性,壁面降温结果较均相流模型误差降低3.9%;预冷过程大部分为两相流动区间,气液相间滑移速度不可忽略,且含气率越高平均气相滑移速度较均相流模型偏移越大;预冷过程平均速度和质量流速存在显著波动,针对0.572 m长的管路,平均速度波动幅度接近1.5 m/s,平均质量流速波动的最大幅度接近45 kg/(m^(2)·s);管长对于质量流速波动影响显著,管路越长平均质量流速波动幅度越大,对于同一根管道,下游位置处的质量流速波动幅度比上游更剧烈。研究成果对于深入理解和优化低温管路的预冷过程具有重要意义。
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关键词
低温管路预冷
预冷
沸腾
气液两相流
数值模拟
漂移流模型
滑移速度
不稳定性
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职称材料
题名
基于一维漂移流模型的低温管路预冷过程两相流动与换热特性研究
1
作者
张淇栋
艾立强
马原
吴胜宝
王磊
厉彦忠
机构
西安交通大学制冷与低温工程系
中国运载火箭技术研究院研究发展中心
出处
《化工学报》
北大核心
2025年第8期3842-3852,共11页
基金
国家自然科学基金重大项目(2495001)
国家自然科学基金项目(52476016)。
文摘
为进一步掌握低温管路预冷过程中两相流动与沸腾换热的特性规律,以液氮传输管路为对象构建低温管路预冷过程热流耦合数值模型,基于一维漂移流模型重点考虑了气液相间滑移速度的影响,计算得到了预冷过程中管壁温度、含气率、热通量与气液相间滑移速度的变化规律,并对比分析了不同时刻、不同管路位置及不同管长下平均速度和质量流速的波动情况。结果表明,漂移流模型能够更为准确地预测预冷过程的两相流动换热特性,壁面降温结果较均相流模型误差降低3.9%;预冷过程大部分为两相流动区间,气液相间滑移速度不可忽略,且含气率越高平均气相滑移速度较均相流模型偏移越大;预冷过程平均速度和质量流速存在显著波动,针对0.572 m长的管路,平均速度波动幅度接近1.5 m/s,平均质量流速波动的最大幅度接近45 kg/(m^(2)·s);管长对于质量流速波动影响显著,管路越长平均质量流速波动幅度越大,对于同一根管道,下游位置处的质量流速波动幅度比上游更剧烈。研究成果对于深入理解和优化低温管路的预冷过程具有重要意义。
关键词
低温管路预冷
预冷
沸腾
气液两相流
数值模拟
漂移流模型
滑移速度
不稳定性
Keywords
pre-cooling of low-temperature pipelines
pre-cooled boiling
gas-liquid flow
numerical simulation
drift-flux model
slip velocity
instability
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于一维漂移流模型的低温管路预冷过程两相流动与换热特性研究
张淇栋
艾立强
马原
吴胜宝
王磊
厉彦忠
《化工学报》
北大核心
2025
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