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超级开架式气化器新型传热管内流场及对流换热的数值模拟-天然气工业
· 90 · 天 然 气 工 业 2016 年4 月 超级开架式气化器新型传热管内流场及 对流换热的数值模拟 1 1 1 1 2 邓志安 姜晨薇 张雪婷 梁 逍 杨 帆 1. 西安石油大学 2. 中国石化销售有限公司陕西咸阳石油分公司 邓志安等. 超级开架式气化器新型传热管内流场及对流换热的数值模拟. 天然气工业, 2016,36(4):90-95. 摘 要 超级开架式气化器（SuperORV ）新型传热管主要是在普通传热管的内管中加入了十字螺旋扰流杆，以强化传热管的换 热效果。为了研究该装置的换热效率，建立了与新型传热管和普通传热管相对应的数学和模型物理模型，采用数值模拟的方法对两 种传热管内流场及对流换热性能进行了对比分析，得到了传热管内流道的努赛尔数随入口速度的变化图，以及传热管不同位置处温 度和传热系数的分布规律。通过对现有实验进行数值模拟，对比分析了模拟结果与实验结果。结果表明：①FLUENT 数值模拟方法 能准确描述传热管的传热特性；②十字螺旋扰流杆的存在，不仅能够加强流体的湍流强度，而且还能有效减小边界层厚度，产生强 烈的二次流，加强了流体在径向上的热交换，提高了传热管的整体换热能力；③流体入口速度与努赛尔数的增长幅度呈正比，传热 系数随着温度的升高而增加，在相同的雷诺数下，新型传热管内流体的平均温度明显高于普通传热管内流体温度。该研究成果能够 为超级开架式气化器国产化进程提供参考。 关键词 超级开架式气化器 螺旋扰流杆 强化传热 数值模拟 传热系数 温度分布 换热效能 DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2016.04.014 Numerical simulation analysis on the flow field and convection heat transfer in a new heat transfer tube of SuperORV 1 1 1 1 2 Deng Zhi an , Jiang Chenwei , Zhang Xueting , Liang Xiao , Yang Fan (1. Xi ’an Shiyou University, Xi’an, Shaanxi 710065, China; 2. Shaanxi Xianyang Petroleum Company of Sinopec Sales Co., Ltd., Xi ’an, Shaanxi 710065, China) NATUR. GAS IND. VOLUME 36, ISSUE 4, pp.90-95, 4/25/2016. (ISSN 1000-0976; In Chinese) Abstract : A new heat transfer tube of SuperORV (super open rack vaporizer) is developed by adding a Phillips screw spoiler lever to the inner tube of the traditional heat transfer tube to strengthen the heat transfer efficiency. Mathematical and physi
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