海洋条件下印刷电路板式换热器多通道内超临界液化天然气瞬态分配特性分析

刘佳伦; 唐凌虹; 潘杰; 林金鹏; 李会雄

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印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)是海上液化天然气(liquified natural gas,LNG)浮式储存和再气化装置的核心部件。在海洋条件下,其内部微细多通道间的流量分配特性复杂多变,易急剧恶化,严重影响气化效率和运行安全。通过UDF程序分别引入晃荡导致的周期性变化的附加惯性力及LNG物性计算关联式,构建适用于PCHE内超临界LNG流动与传热的三维非稳态模型,并开展了数值研究。结果表明,相比于初始稳态条件,晃荡过程中PCHE各通道内超临界LNG的流量及温度等参数随之发生周期性的震荡,而且工质分配的均匀性明显恶化,各通道间流量、温度分布的相对标准偏差均显著高于初始稳态值,最高甚至达到初始稳态值的3倍以上;晃荡振幅及晃荡频率越大,PCHE各通道间工质的流量分配及温度分布越不均匀;相比于在垂直于通道内工质流动方向上施加晃荡作用力,当在工质流动方向上施加晃荡作用力时,晃荡作用引发的工质分配恶化现象明显较为微弱,通道内参数的震荡幅度明显降低。

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来源
《科学技术与工程》 |2023年第13期|5547-5558|共12页
作者
刘佳伦; 唐凌虹; 潘杰; 林金鹏; 李会雄;
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作者单位

西安石油大学新能源学院;

西安石油大学石油工程学院;

西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类工程热物理学;
关键词
浮式储存和再气化装置; 印刷电路板式换热器; 海洋晃荡条件; 超临界LNG; 瞬态流量分配;

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