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基于Fluent分析大口径涡流管节流效果
被引量：
2
1
作者
王杰
田园
+3 位作者
陈长江
陆梅
龙学渊
李亚茜
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期156-162,共7页
为了验证涡流管节流效果,建立物理模型,采用理想气体甲烷为计算工质,基于Fluent模拟得到流场内物性参数变化规律。分析发现:冷流率0.5时,甲烷(298 K、12 MPa)在涡流管中高速旋转流动,外旋气体紧贴管壁流至热端出口,温度上升至303 K,内...
为了验证涡流管节流效果,建立物理模型,采用理想气体甲烷为计算工质,基于Fluent模拟得到流场内物性参数变化规律。分析发现:冷流率0.5时,甲烷(298 K、12 MPa)在涡流管中高速旋转流动,外旋气体紧贴管壁流至热端出口,温度上升至303 K,内旋气体围绕轴心流至冷端出口,温度下降为293 K;外旋高温气体包裹内旋低温气体流动,可有效缓解管壁结晶,避免气体冻堵问题;轴向位置产生压力滞止点和速度方向折点,沿流动方向,内外旋流气体存在能量损耗,造成压力和速度均减小。节流区间3 MPa左右,忽略传热损失,涡流管合流后气体温降区间几乎为0 K,而节流阀温降区间为9.8 K。组建以节流阀和涡流管为关键设备的节流降压工艺流程对比发现:涡流管能量分离效应优于节流阀节流效应,不仅缩小气体温降区间,而且节流效果明显,在实际应用中可简化输气站节流工艺流程,降低投资和运行成本。
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关键词
大口径涡流管
节流降压
数值模拟
流动分析
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职称材料
冷流率对大口径涡流管性能影响分析
被引量：
2
2
作者
陆梅
田园
+3 位作者
王杰
刘阳
李亚茜
沈群
《西安石油大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023年第3期122-128,共7页
为了探究冷流率对大口径涡流管节流降压效果的影响,基于Fluent改变冷流率值,对比模拟计算结果发现:主管段区内外旋气体存在能量损耗,轴向位置出现压力滞止点和速度方向折点,径向位置r=28 mm处出现分界层。冷流率0.1至0.5,外旋气体温度...
为了探究冷流率对大口径涡流管节流降压效果的影响,基于Fluent改变冷流率值,对比模拟计算结果发现:主管段区内外旋气体存在能量损耗,轴向位置出现压力滞止点和速度方向折点,径向位置r=28 mm处出现分界层。冷流率0.1至0.5,外旋气体温度上升趋势平缓,制热效果不明显;冷流率0.6至0.9,外旋气体温度上升趋势明显,制热效果加强;冷流率增大过程中,内旋气体温度下降趋势平缓,制热效果减弱。热端出口气体压力随冷流率增大而增加,大部分气体流至冷端出口,导致冷端压力变化梯度明显;冷流率过大,热端出口节流降压效果降低,无法满足节流需求。冷热端出口压差变大,外旋气体流动受阻,速度减小;内旋气体流动加快,速度增大。综合分析得出:冷流率0.5时,大口径涡流管节流降压效果最佳,节流区间3 MPa左右,冷热端出口气体温降区间均为5 K,忽略传热损失,节流前后气体温降区间几乎为零,满足后续工艺温度要求。
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关键词
大口径涡流管
冷流率
节流降压
流动分析
节流阀
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职称材料
主管段长度对大口径高压型涡流管性能影响分析
3
作者
陆梅
田园
+3 位作者
龙学渊
王文和
杨亚明
王杰
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期24-31,共8页
建立了涡流管模型,改变主管段长度为1 236 mm、1 336 mm、1 436 mm、1 536 mm、1 636mm、1 736 mm,在12 MPa工况下进行仿真模拟。分析实验结果发现:沿流动方向随着L_h增加,流场内冷热气体分离点距热端出口先远后近;外旋热气体温度呈上...
建立了涡流管模型,改变主管段长度为1 236 mm、1 336 mm、1 436 mm、1 536 mm、1 636mm、1 736 mm,在12 MPa工况下进行仿真模拟。分析实验结果发现:沿流动方向随着L_h增加,流场内冷热气体分离点距热端出口先远后近;外旋热气体温度呈上升趋势,主管段长度为1 436 mm时温度上升幅度最大,主管段长度大于1 436 mm后温度上升幅度逐渐变小,内旋冷气体温度呈下降趋势,但整体温度逐渐升高且幅度不大;主管段长度在1 436—1 536 mm范围内,冷热端出口气体压力增加幅度达到最高后逐渐变小,主管段长度大于等于1 536 mm后,两端出口节流效果较好,且沿内外旋气体流动方向的速度均减小。
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关键词
大口径涡流管
仿真模拟
流场分析
尺寸优化
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职称材料
题名
基于Fluent分析大口径涡流管节流效果
被引量：
2
1
作者
王杰
田园
陈长江
陆梅
龙学渊
李亚茜
机构
中国石化西北油田分公司采油一厂
重庆科技学院
中国石化西北油田分公司采油二厂
中国石化西南油气分公司
出处
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期156-162,共7页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51904051)
重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJZD-K201901505)。
文摘
为了验证涡流管节流效果,建立物理模型,采用理想气体甲烷为计算工质,基于Fluent模拟得到流场内物性参数变化规律。分析发现:冷流率0.5时,甲烷(298 K、12 MPa)在涡流管中高速旋转流动,外旋气体紧贴管壁流至热端出口,温度上升至303 K,内旋气体围绕轴心流至冷端出口,温度下降为293 K;外旋高温气体包裹内旋低温气体流动,可有效缓解管壁结晶,避免气体冻堵问题;轴向位置产生压力滞止点和速度方向折点,沿流动方向,内外旋流气体存在能量损耗,造成压力和速度均减小。节流区间3 MPa左右,忽略传热损失,涡流管合流后气体温降区间几乎为0 K,而节流阀温降区间为9.8 K。组建以节流阀和涡流管为关键设备的节流降压工艺流程对比发现:涡流管能量分离效应优于节流阀节流效应,不仅缩小气体温降区间,而且节流效果明显,在实际应用中可简化输气站节流工艺流程,降低投资和运行成本。
关键词
大口径涡流管
节流降压
数值模拟
流动分析
Keywords
Large caliber vortex tube
Throttling depressurization
Numerical simulation
Flow analysis
分类号
TE977 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
冷流率对大口径涡流管性能影响分析
被引量：
2
2
作者
陆梅
田园
王杰
刘阳
李亚茜
沈群
机构
重庆科技学院
中国石化西南油气分公司
西南油气分公司重庆气矿
出处
《西安石油大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023年第3期122-128,共7页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51904051)
重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJZD-K201901505)。
文摘
为了探究冷流率对大口径涡流管节流降压效果的影响,基于Fluent改变冷流率值,对比模拟计算结果发现:主管段区内外旋气体存在能量损耗,轴向位置出现压力滞止点和速度方向折点,径向位置r=28 mm处出现分界层。冷流率0.1至0.5,外旋气体温度上升趋势平缓,制热效果不明显;冷流率0.6至0.9,外旋气体温度上升趋势明显,制热效果加强;冷流率增大过程中,内旋气体温度下降趋势平缓,制热效果减弱。热端出口气体压力随冷流率增大而增加,大部分气体流至冷端出口,导致冷端压力变化梯度明显;冷流率过大,热端出口节流降压效果降低,无法满足节流需求。冷热端出口压差变大,外旋气体流动受阻,速度减小;内旋气体流动加快,速度增大。综合分析得出:冷流率0.5时,大口径涡流管节流降压效果最佳,节流区间3 MPa左右,冷热端出口气体温降区间均为5 K,忽略传热损失,节流前后气体温降区间几乎为零,满足后续工艺温度要求。
关键词
大口径涡流管
冷流率
节流降压
流动分析
节流阀
Keywords
large-caliber vortex tube
cooling rate
throttling depressurization
flow analysis
throttle valve
分类号
TE977 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
主管段长度对大口径高压型涡流管性能影响分析
3
作者
陆梅
田园
龙学渊
王文和
杨亚明
王杰
机构
重庆科技大学石油与天然气工程学院
重庆科技大学安全科学与工程学院
中国石化西北油田分公司采油一厂
南京工业大学安全科学与工程学院
出处
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期24-31,共8页
基金
国家自然科学基金(52302402)。
文摘
建立了涡流管模型,改变主管段长度为1 236 mm、1 336 mm、1 436 mm、1 536 mm、1 636mm、1 736 mm,在12 MPa工况下进行仿真模拟。分析实验结果发现:沿流动方向随着L_h增加,流场内冷热气体分离点距热端出口先远后近;外旋热气体温度呈上升趋势,主管段长度为1 436 mm时温度上升幅度最大,主管段长度大于1 436 mm后温度上升幅度逐渐变小,内旋冷气体温度呈下降趋势,但整体温度逐渐升高且幅度不大;主管段长度在1 436—1 536 mm范围内,冷热端出口气体压力增加幅度达到最高后逐渐变小,主管段长度大于等于1 536 mm后,两端出口节流效果较好,且沿内外旋气体流动方向的速度均减小。
关键词
大口径涡流管
仿真模拟
流场分析
尺寸优化
Keywords
large caliber vortex tube
simulation
flow field analysis
size optimization
分类号
TB619.1 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Fluent分析大口径涡流管节流效果
王杰
田园
陈长江
陆梅
龙学渊
李亚茜
《真空科学与技术学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
冷流率对大口径涡流管性能影响分析
陆梅
田园
王杰
刘阳
李亚茜
沈群
《西安石油大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
主管段长度对大口径高压型涡流管性能影响分析
陆梅
田园
龙学渊
王文和
杨亚明
王杰
《低温工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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