2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、并聯(lián)分支管作為將多臺板翅式換熱器連接起來的設(shè)備,在天然氣液化冷箱等工業(yè)設(shè)備中應(yīng)用廣泛,其內(nèi)部的氣液兩相流由于物性差異較大,很難均配,會影響設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為了研究霧狀流在并聯(lián)分支管內(nèi)的流動特性,本文以天然氣液化冷箱中的并聯(lián)分支管為物理模型,以處于霧狀流態(tài)的甲烷為工質(zhì)進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了流體物性、流動工況對并聯(lián)分支管路內(nèi)流體流動特性的影響,并提出了優(yōu)化結(jié)構(gòu),對優(yōu)化并聯(lián)分支管內(nèi)流體流動特性有一定的指導(dǎo)意義。
  選擇適用于霧狀流

2、的Mi xtu re模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,分析流體溫度對并聯(lián)分支管內(nèi)霧狀流流動特性的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)隨溫度提高,霧狀流在并聯(lián)分支管單根支管內(nèi)和整個系統(tǒng)內(nèi)的流動特性呈現(xiàn)同樣的變化規(guī)律,在水平流動方向和豎直流動方向的氣液分離都減輕,湍流耗散率均增加;單根支管內(nèi)和多根支管間的液相流量分配都更均勻。用單因素分析法比較甲烷霧狀流體的主要物性參數(shù)對并聯(lián)分支管內(nèi)液相分配的影響,發(fā)現(xiàn)單根支管內(nèi),隨流體溫度的提高,液相粘度減小,氣液兩相之間產(chǎn)生滑移需要的能量減

3、小,液相更容易與氣相分離,而氣相粘度增加會使滑移減弱,液相密度減小、氣相密度增加使兩相之間的慣性力減小均有利于流量均配;多根支管間,隨流體溫度提高,液相粘度的變化對液相流量分配幾乎無影響,液相密度、氣相粘度和氣相密度的變化均利于其液相流量均配,且影響作用依次增大。
  研究了入口流體的運(yùn)行工況對并聯(lián)分支管內(nèi)霧狀流流動特性的影響規(guī)律,主管的入口速度增大,兩相受慣性力之差增大,并聯(lián)分支管單根支管內(nèi)和整個系統(tǒng)內(nèi),霧狀流在水平流動方向和豎

4、直流動方向的氣液分離都加重,湍流耗散率均增加;單根支管內(nèi)和多根支管間的液相流量分配都更不均勻。液滴粒徑增加,氣液兩相的接觸面越小,粘性力減小,并聯(lián)分支管單根支管內(nèi)和整個系統(tǒng)內(nèi),霧狀流在水平流動方向和豎直流動方向的氣液分離都加重,湍流耗散率均減小;單根支管內(nèi)和多根支管間的液相流量分配都更不均勻。液相體積分?jǐn)?shù)增加,兩相受慣性力之差增大,并聯(lián)分支管單根支管內(nèi)和整個系統(tǒng)內(nèi),霧狀流在水平流動方向和豎直流動方向的氣液分離都略加重,湍流耗散率均減小,

5、但由于液相粘性力作用增加使得單根支管內(nèi)的液相流量分配幾乎沒有變化,整個系統(tǒng)支管間的液相流量分配更加均勻。發(fā)現(xiàn)上述3種工況參數(shù)中,流體入口速度和液滴粒徑的變化對并聯(lián)分支管內(nèi)霧狀流流動特性的影響較大。
  認(rèn)識到并聯(lián)分支管內(nèi)流體分配不均的機(jī)理,將直流支管與側(cè)支管銜接處改為圓弧結(jié)構(gòu),距離入口越遠(yuǎn)的圓弧彎曲曲率越小,建立新型并聯(lián)分支管結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,觀察其對并聯(lián)分支管系統(tǒng)內(nèi)霧狀流流動特性的優(yōu)化情況,發(fā)現(xiàn)并聯(lián)分支管優(yōu)化后,霧狀流在水平流動

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