简介:随着我国多气源天然气市场发展和整体供气管网的形成,多气源直接接入管网混输已成为必然,不同气质气源直接管道混气的技术问题亟待研究和解决。基于CFD模拟,对不同气源混合输运的气质扩散规律进行研究,为混输管网合理设计和准确设定气质监控点提供依据,以保证燃气管网系统的安全可靠运行。重点对典型混气管路(Y型管)的天然气气质扩散规律进行数值模拟,获得掺混流体剪切层质量传递特征和天然气气质扩散规律。根据混气湍流形态和质量浓度场分布特征,获得Y型管的三类混气类型。通过对气质扩散质量浓度的不均匀性理论分析和模拟结果的综合数据分析,建立了预测混气管道达到气质均匀的混合长度无因次准则方程,为工程设计提供理论方法和计算基础。
简介:采用分子动力学方法对纳米尺度下氩液滴在氩蒸气中蒸发过程进行了模拟,其中液相分子采用球形截断的Lennard-Jones势能函数描述。模拟过程首先在三维模拟空间产生准稳态平衡的液滴和周围气相环境,随后控制液滴的外界物理条件形成蒸发现象,同步记录气液两相分子坐标和动量变化,从微观信息中统计计算出相应的宏观物理信息。研究了蒸发初始液滴半径的不同研究其对液滴蒸发过程的影响,结果表明纳米尺度下液滴蒸发现象与微米以上尺度液滴蒸发现象存在差异;引入等效辐射能的概念在分子动力学方法中实现了对辐射能传递过程的模拟,证实了辐射传递能量会对纳米尺度液滴蒸发过程产生很大的影响。
简介:选取了包括海上天然气(offshorenaturalgas,ONG)、陆上天然气(pipelinenaturalgas,PNG)和液化天然气(liquefiednaturalgas,LNG)在内的11种气源作为样本,对8台中国燃具市场上具有代表性的民用灶具进行了天然气组分变化导致的民用灶具CO排放响应测试。讨论了不同组分气源对CO排放的影响,并对Weaver互换指数在预测CO排放方面的适用性进行了研究。测试发现:对于初状态工况调节较好、适应性较强的灶具,当气源组分发生变化时,不会出现严重的CO排放问题;灶具CO排放随着气源华白数的增加呈现上升的趋势;黄焰的出现会更易导致灶具CO排放超标。针对中国灶具和气源特点,建议将Weaver互换指数中的不完全燃烧指数JI从JI≤0.05调整为JI≤0.04;为了保证当气源发生互换时,不造成严重的CO排放问题,建议对进网气源气质特性进行限制,宜引入华白数偏小、重烃类组分较少的气源。
简介:采用红外热像仪、表面温度计等对双盘式浮顶储油罐的表面温度场进行测试。结果表明:罐顶表面温度呈轴对称分布,径向温度梯度远高于周向,且距离罐中心越远,表面温度越高。油蒸汽挥发导致浮顶和罐壁间的一二次密封处散热损失明显升高,使其成为罐顶表面温度最高的区域。浮舱隔板、桁架和椽子等结构形成了热桥,使局部位置的表面温度升高,增大了罐顶的散热损失。罐壁周向表面温度梯度低于轴向,并且受油温影响较大,在罐壁保温结构的结合部位、局部保温结构破损位置的表面温度较高,散热损失较大。基于表面温度法,结合环境温度和风速测试结果,采用强迫对流换热关联式计算得到储罐不同部位的散热损失。结果表明:对于双盘式浮顶储油罐,罐顶散热损失最大,约占储罐总散热损失的67%,罐壁散热损失约占25%,罐底散热损失约占8%。
简介:相变微胶囊功能流体所具有的相交区间是影响其强化传热效应和工程应用价值的主要因素。采用双流体数学模型通过数值模拟发现:在层流条件下,双流体模型能够很好地模拟颗粒相体积分数、营径和Re对相交区间的影响。功能流体的相交段长度和总吸热量都随着这三个因素的增大而显著增大。同时相变段长度还取决于入口温度和边界条件等因素。以直链烷烃为相变材料的功能流体在相变段的蓄热能力相近。但在同Re下,功能流体的相变段长度和总吸热量都随着囊芯材料相变温度的升高而减小。入口温度是影响相变材料熔化速度的重要因素。相交段的长度、总温井和总吸热量与流体入口过冷度都呈线性关系。在第一类边界条件下,相变段长度与壁面过热度呈指数为负的幂指数关系,而相变段总温井和总吸热量都随壁面过热度的增大而增大。