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PCHE细小多通道内天然气沸腾两相流分配特性数值分析
1
作者
刘佳伦
林金鹏
+1 位作者
宁亮
唐凌虹
《工业加热》
CAS
2024年第2期24-30,共7页
印刷电路板式换热器具有体积小、结构紧凑、换热效率高等特点,在天然气生产工艺中应用前景极为广阔,在PCHE换热过程中,冷、热侧通道内工质往往发生沸腾相变,各子通道间普遍存在汽液两相流分配不均问题,严重降低换热效率。对此,以换热器...
印刷电路板式换热器具有体积小、结构紧凑、换热效率高等特点,在天然气生产工艺中应用前景极为广阔,在PCHE换热过程中,冷、热侧通道内工质往往发生沸腾相变,各子通道间普遍存在汽液两相流分配不均问题,严重降低换热效率。对此,以换热器封头和12个细小通道为建模对象,采用天然气汽液两相混合物为工质,通过Aspen Plus软件获得其物性数据,基于VOF模型追踪相界面运动位置,构建适用于预测分析PCHE内天然气两相流分配特性的三维非稳态数值模型,并开展了相关数值研究。结果表明,相比于单相液态天然气,当换热器入口混入汽相工质变为汽液两相混合物时,各子通道间工质的质量流量相对标准偏差由0.0004增加到0.036,两者相差近100倍,分配不均现象明显加剧。导致该现象的主要原因在于来流汽相工质明显倾向于进入距离换热器入口最近的若干通道,使得这些通道的汽相流量显高于其他通道,各通道汽相工质流量分配特性整体上呈现明显的“峰值分布”,但是,随着换热器入口汽相工质流速的不断增大,各通道间汽相工质的流量分配不均现象逐渐缓和,而液相工质的流量分配特性发生明显恶化。
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关键词
印刷电路板式换热器
并联细小多通道
天然气
汽液两相流
流量分配
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职称材料
题名
PCHE细小多通道内天然气沸腾两相流分配特性数值分析
1
作者
刘佳伦
林金鹏
宁亮
唐凌虹
机构
西安石油大学新能源学院
出处
《工业加热》
CAS
2024年第2期24-30,共7页
基金
陕西省自然科学基础研究计划项目(2022JQ-542)
热能动力技术重点实验室开放基金资助项目(TPL2020B02)
西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划资助项目(YCS23114166)。
文摘
印刷电路板式换热器具有体积小、结构紧凑、换热效率高等特点,在天然气生产工艺中应用前景极为广阔,在PCHE换热过程中,冷、热侧通道内工质往往发生沸腾相变,各子通道间普遍存在汽液两相流分配不均问题,严重降低换热效率。对此,以换热器封头和12个细小通道为建模对象,采用天然气汽液两相混合物为工质,通过Aspen Plus软件获得其物性数据,基于VOF模型追踪相界面运动位置,构建适用于预测分析PCHE内天然气两相流分配特性的三维非稳态数值模型,并开展了相关数值研究。结果表明,相比于单相液态天然气,当换热器入口混入汽相工质变为汽液两相混合物时,各子通道间工质的质量流量相对标准偏差由0.0004增加到0.036,两者相差近100倍,分配不均现象明显加剧。导致该现象的主要原因在于来流汽相工质明显倾向于进入距离换热器入口最近的若干通道,使得这些通道的汽相流量显高于其他通道,各通道汽相工质流量分配特性整体上呈现明显的“峰值分布”,但是,随着换热器入口汽相工质流速的不断增大,各通道间汽相工质的流量分配不均现象逐渐缓和,而液相工质的流量分配特性发生明显恶化。
关键词
印刷电路板式换热器
并联细小多通道
天然气
汽液两相流
流量分配
Keywords
printed circuit heat exchanger
parallel fine multi-channels
natural gas
gas-liquid two-phase flow
flow distribution
分类号
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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作者
出处
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被引量
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1
PCHE细小多通道内天然气沸腾两相流分配特性数值分析
刘佳伦
林金鹏
宁亮
唐凌虹
《工业加热》
CAS
2024
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