导读:本文包含了翅片管气化器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:翅片管气化器,结霜,气流,换热特性
翅片管气化器论文文献综述
王明秋,陈叔平,姚淑婷,金树峰,刘丹[1]（2017）在《结霜工况下翅片管气化器表面气流换热特性试验研究》一文中研究指出为深入掌握气化器翅片管表面结霜过程中翅片管表面气流换热特性,以液氮为介质进行了翅片管表面结霜试验,分析了翅片表面结霜特性及气流温度、相对湿度沿翅片管轴向变化规律。结果表明:翅片管表面结霜最先出现在入口处的翅尖位置,沿翅片管径向越靠近翅根结霜现象越晚出现。结霜初期,翅片管(0mm—300mm)表面换热程度由强逐渐减弱,翅片管(600mm—900mm)表面换热程度由弱变强,随后逐渐减弱;结霜后期,整个翅片管表面换热程度呈稳定状态。可见,在设计气化器第一根翅片管时,应考虑适当增加翅片高度以延缓基管表面霜层的出现,提高气化器换热效率。这为进一步探寻合理有效抑制翅片管表面结霜方法提供了一定的理论基础。(本文来源于《低温与超导》期刊2017年09期）
王明秋,陈叔平,姚淑婷,金树峰,杨佳卉[2]（2017）在《结霜工况下空温式翅片管气化器传热试验研究》一文中研究指出为深入掌握低温液体在空温式翅片管汽化器内的气化情况以及其与翅片管表面霜层生长的相互影响规律,以液氮为介质进行了低温液体在空温式翅片管气化器内的气化试验。通过热电偶和刻度带分别对翅片管上不同位置的温度和霜层厚度进行了测量,并分析了翅片管表面霜层的生长规律及翅片管内低温液体的流动特性。结果表明:气化器表面结霜过程受冷表面温度影响较大,冷表面温度越低,结霜速率越大,霜层越厚。结霜工况下的气化器工作状态分预冷和稳态两种工作状态。预冷工作状态低温液体进入气化器后迅速气化,其过程包含气液两相和单气相两个换热段。稳态工作状态低温液体在气化器内气化经历单液相、气液两相、单气相叁个换热段,单液相段翅片管表面结霜最为严重,单气相段翅片管表面无霜晶形成。因此认为,可通过分状态分段设计空温式翅片管气化器从而减弱结霜对翅片管传热的影响,提高气化器换热效率。(本文来源于《低温工程》期刊2017年03期）
江裕[3]（2017）在《星型翅片管式气化器传热性能优化》一文中研究指出空温式星型翅片管式气化器不仅节能环保,且结构简单,不过其换热效率较低,在运行过程中翅片管壁面容易凝霜。霜层降低了气化器与空气进行换热的效率,致使气化器出口气体温度过低甚至出口处会出现带液的现象,产生设备安全和生产安全问题。空温式气化器以环境中的空气作为热源,由若干星型翅片管构成。本文提出了对壁面进行表面改性、改变壁面倾斜角度、太阳能补热等方法来减少翅片壁面霜层厚度,并在工业星型翅片管式气化器上进行了验证研究。本文搭建了低温壁面实验平台和气化器实验系统,通过低温壁面实验平台对改进方法进行校验。以液氮作为冷工质,在控制单一变量的条件下,对比了普通气化器、具有疏水性能的气化器、具有太阳能吸热膜的气化器的传热情况和结霜情况。实验发现,流量对气化器实验系统的结霜和出口气体温度的影响明显,气化器实验系统有最佳流量。实验研究表明,光照对空温式气化器的传热性能影响明显;具有疏水性能的气化器可有效降低翅片表面的结霜量并提高出口气体温度;具有太阳能吸热膜的气化器可提高出口气体温度;翅片管连接处的弯管影响相邻的翅片表面霜层厚度;翅片表面霜层呈阶梯状的分层现象,且分界线为弧形,普通壁面相邻阶梯的分界线不明显,疏水壁面相邻阶梯的分界线明显。研究表明,在气化器实验系统的最佳流量下,具有疏水性能的气化器相比于普通气化器的管外对流换热系数提高了167%,是其2.67倍,每分钟的换热量提高了 2%。相同产能下,具有疏水性能的气化器的换热面积为50m2时普通气化器需要133.5m2的换热面积,具有疏水性能的气化器可节省材料成本约3100元;具有太阳能吸热膜的气化器相比于普通气化器每分钟的换热量提高了 1.2%,管外对流换热系数提高了 47.4%。本研究得到了星型翅片管式气化器传热性能的优化方法,对提高气化器传热性能和实现安全生产有比较重要的意义。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-06-05）
孙艳云[4]（2017）在《空浴式翅片管气化器传热性能研究》一文中研究指出空浴式翅片管气化器主要用于把低温液体转化为适宜温度的气体,并输送至目标用户终端,在液氮、液氧、液化天然气等冷工质的气化中广泛应用,是低温工程中最常见的换热设备。空浴式翅片管气化器外观主要由翅片和芯管构成,构造简单,但其涉及的多相流相变耦合传热过程极度复杂。目前关于空浴式翅片管气化器管内流体域、翅片和芯管固体域、管外空气流域耦合传热的数值模拟研究较少。本课题以河北省衡水市某型实际应用的空浴式翅片管气化器作为研究对象,以液氮为待气化的冷介质,对空浴式翅片管气化器的流动气化及导热过程进行分析。采用Fluent软件,建立了空浴式翅片管气化器的3D模型,模型包括叁部分:管内冷流体域、翅片和芯管固体域、管外空气流域。对于该耦合相变传热过程,采用叁相流混合模型、蒸发冷凝模型·;结合无量纲常数的计算分析,选择标准k-ε湍流模型,选定有限体积法来离散化所求微分方程,离散方式为一阶上风方案;最后基于压力的隐式求解,采用SIMPLE算法瞬态模拟。对河北省衡水市2015年当地的气温进行查阅、统计分析,结合实际实验的液氮入口速度数据,作为CFD模拟过程中边界条件的设置依据。模拟和实验对比液氮入口边界为0.04m·s-1、77K,空气边界为1atm、311 K的工况,对比距离翅片边沿15 mm处的翅片壁面温度,发现模拟结果与实验结果二者吻合较好,模拟结果正确可靠。模拟得出不同空气温度条件下,气化器翅片和芯管壁面温度沿管长的分布并不是直线相关,翅片表面温度有明显的曲线分层现象;Z轴压降随温度升高而降低,且斜率逐渐减小,所以空气温度越低导热过程中能量损耗越大;芯管中心处X=0的N2气相体积分数较水平X轴方向1 mm至8mm处气相体积分数大,这和芯管内流动、气化及回流密切相关;翅片和空气域的边界X=77 mm处,温度发生了突变,据此可确定传热性能优化的方向重点在于翅片和空气的传热边界。模拟得出不同液氮进口速度条件下,翅片壁面温度和芯管壁面温度均随液氮进口速度的增大而减小,为负相关。从管长方向入口至管长lm处,翅片和芯管壁面温度的趋势较多变,是实际优化设计操作需要重点考虑的地方;随着液氮进口速度增大,芯管内X轴水平方向气相体积分数分布的差异明显增大;设计路径并理论计算1 mol温度为77 K,压强为2.3 MPa的液氮,气化至模拟结果出口状态,需要的热量是6256.81 J;拟合得出Z轴压降与液氮进口速度的线性关系,无量纲分析得出f-Re、Nu-Re的拟合关系,为空浴式翅片管气化器的优化设计提供参考。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-05-27）
王明秋[5]（2017）在《深冷翅片管气化器表面流场数值模拟与结霜实验研究》一文中研究指出空温式深冷翅片管气化器是低温热交换器的一种,以环境空气为热源,用自然对流的方式将热量传递给翅片管内的低温液体,以达到低温液体气化的目的,其运行受环境气象条件(温度、湿度、风向、风速等)影响较大,存在翅片管表面结霜引起的换热效果降低、气化不完全、供气不稳定等问题。因此,深入研究翅片管气化器表面换热气流的流动规律,掌握气化器运行过程中翅片管表面换热气流特性及其与翅片管表面结霜过程的相互影响规律,对探寻合理有效的提高气化器换热效率、抑制翅片管表面结霜方法有十分重要的理论意义和实际应用价值。鉴于此,以理论分析为基础,结合数值模拟和实验研究的方法对空温式深冷翅片管气化器表面换热气流特性和结霜过程进行了研究。主要内容及结论有:(1)对空温式气化器翅片管传热过程进行了分析,根据翅片管内低温介质的相态不同,将翅片管内传热过程分为单液相段、气液两相段和单气相段,其中单液相段和单气相段视为强制对流换热,气液两相段视为沸腾换热。根据翅片管表面是否结霜,将翅片管表面传热过程分两种工况进行了分析,其中无霜工况采用大空间自然对流换热模型对其进行计算;结霜工况下,将霜层的导热以热阻的形式进行折算,即空气侧对流换热热阻包括霜层导热热阻和换热气流与霜层对流换热热阻两部分,在此基础上对结霜工况下翅片管表面的对流换热进行了计算。(2)运用Fluent软件,数值研究了空温式深冷翅片管气化器外侧换热气流温度场和速度场的分布,并分析了换热气流温度和速度的变化规律及其对翅片管表面换热过程的影响规律。结果表明:在单液相段,翅片管表面换热气流流动较明显,自然对流换热主要集中在近壁面区域,且越靠近翅片管低温液体入口处,翅片管表面自然对流换热程度越强。相比于单液相段,单气相段翅片管表面换热气流无明显流动,自然对流换热程度较弱。(3)搭建了空温式翅片管气化器结霜实验台,进行了结霜工况下空温式气化器翅片管内低温液体气化实验,分析了低温液体在空温式翅片管气化器内的气化规律及其与翅片管表面霜层生长的相互影响规律。结果表明:气化器工作状态分预冷和稳态两种工作状态。预冷工作状态低温液体进入气化器后迅速气化,其过程包含气液两相和单气相两个换热段。稳态工作状态低温液体在气化器内气化经历单液相、气液两相、单气相叁个换热段,入口处翅片管表面结霜最为严重,出口处翅片管表面无霜晶形成。因此,可根据气化器工作状态的不同,分段设计空温式翅片管气化器,从而减弱结霜对翅片管传热的影响,提高气化器换热效率。(4)此外,实验研究并分析了结霜工况下翅片管表面换热气流的流动特性及其与结霜之间的相互影响规律。结果表明:(1)翅片管表面结霜最先出现在翅片管入口处的翅尖位置,沿翅片管径向越靠近翅根结霜现象越晚出现,基管表面成霜最晚,且霜层厚度从翅尖到翅根逐渐减小。(2)结霜初期,霜生长较迅速,霜层厚度平均增长速率达到0.16mm/s;结霜中期,霜生长逐渐趋于平缓,霜层厚度平均增长速率低至0.07mm/s;结霜后期,霜层厚度不再增加,出现霜晶掉落现象。(3)结霜初期,翅片管(0-300mm)表面换热气流传热程度由强逐渐减弱,翅片管(600-900mm)表面换热气流传热程度初始时间内由弱变强,随后逐渐减弱;结霜后期,整个翅片管周围换热气流换热程度呈稳定状态。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2017-04-25）
张建文,孙艳云,江裕,姜爱国[6]（2016）在《空浴式翅片管气化器传热性能数值模拟研究进展》一文中研究指出对国内外空浴式翅片管气化器传热性能数值模拟研究现状进行了综述,分析了针对管外自然对流传热、水汽在翅片管凝结及凝华结霜、管内流动沸腾传热的数值研究现状,指出了多相流耦合传热数值研究方面存在的问题,对多相流耦合传热数值模拟物理模型的优缺点进行了讨论,最后对空浴式翅片管气化器传热性能数值研究进行了展望并得出结论。(本文来源于《低温与超导》期刊2016年11期）
姜晨薇[7]（2016）在《空温式气化器纵向翅片管传热特性数值模拟》一文中研究指出随着能源环保节能发展政策的提出,天然气工业的发展受到了全世界各个行业的广泛关注。空温式气化器作为环保型气化器,被越来越多的液化天然气(LNG)接收站采用。目前,加强对空温式气化器的理论和实践研究是我国LNG工业中十分重要的一个课题。本文整理得出管内流体各热物性参数随温度变化曲线图及其拟合公式,编写出相应的热物性及天然气相变过程自定义函数,通过建立翅片管的数学模型和物理模型,采用数值模拟研究方法分析得到:翅片管外空气温度从翅片外壁面向无限远方向逐渐递增,近壁面处空气温度沿翅片管自上而下递减;空气流速越靠近翅片越大,两个翅片与基管形成的夹角区域空气流速较快;当操作压力及介质流速增大时,翅片管内流体气化速度越慢,而环境温度越高,流体气化速度越快;当翅片个数、高度、厚度增加时,换热效果增强,但是需要注意翅片间距,防止形成霜桥。本文的研究成果为空温式气化器自主研究提供了一定的理论依据,对实现我国国内自主研发国产气化器具有一定的工程应用意义。(本文来源于《西安石油大学》期刊2016-06-02）
谢福寿[8]（2013）在《结霜工况下空温式深冷翅片管气化器设计计算研究》一文中研究指出空温式深冷翅片管气化器是通过吸收外界环境热量并传递给低温介质使其气化的换热设备。因具备结构简单、运行成本低廉等优点而广泛应用于低温液体的气化和低温贮运设备的自增压系统中。但目前,这种气化器的设计方法仍是传统的经验法,且没有考虑管外结霜、管内换热、管内外耦合换热和变压气化等因素的影响,设计结果不合理。基于热力学理论,分析了霜晶和汽泡成核的因素,建立了空温式翅片管气化器表面结霜模型,推导出非稳态结霜速率的关系式,并搭建了深冷竖直平板结霜实验装置。利用该装置得出霜层厚度变化、湿空气在竖直平板附近的流动状态和温度分布、霜层沿平板水平方向推移距离和热流密度随时间变化规律。对于低温液体气化过程,以临界压力为界分时段建立数学模型,推出低温液体变压气化所需吸热量的数学表达式。基于以上研究和低温液体实际的气化过程,设计了结霜工况下该气化器换热计算的一套非稳态试算法和可视化界面。以液氩为工作介质,通过实验对比选取P-R方程计算工作压力,低于临界压力时,依据饱和温度分液相、饱和和气相叁区；超过临界压力时,依据临界温度分液相和气相两区,并对工作介质和湿空气物性进行选取和拟合,建立各区中翅片管换热的数值模型,采用Matlab软件编程进行实例计算,得出翅片管长度随时间不断延长,并分析了管内流体换热系数及温度、管外当量换热系数、霜层厚度和管外壁温度等参数在翅片管长度方向随压力变化的分布情况。根据上述算法,讨论了翅片高度、翅片数、湿空气速度、湿空气温度、相对湿度和质量流量变化对空温式翅片管气化器设计的具体影响,结果发现翅片高度、翅片数、湿空气温度越大,翅片管长度越短；湿空气速度、相对湿度、质量流量越大,翅片管长度越长本文中的非稳态试算法为精确设计该类气化器提供了理论依据,进一步完善了深冷换热设备理论体系,具有较强的理论研究和实际应用价值。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2013-06-03）
姚淑婷[9]（2013）在《基于分形理论的空温式翅片管气化器结霜传热研究》一文中研究指出结霜现象广泛存在于自然界以及制冷、低温、航空航天等工程领域。当含湿气流流经温度低于水凝固点的翅片管气化器表面时,水蒸气便会在翅片管上结霜。霜层的存在会增大传热热阻,使流道压力损失增大,降低气化器的换热效率,增加能耗,带来诸多不利影响。因此,研究结霜问题对了解霜层生长对翅片管气化器换热特性的影响,探索有效的气化器抑制结霜方法,节约能源具有重要意义。本文对霜层生长分形特性及翅片管气化器在结霜工况下的换热特性进行研究,首先搭建霜层生长实验台,对自然对流条件下深冷表面结霜进行实验研究,得到结霜前期霜层厚度、深冷表面温度以及通过深冷表面的热流密度随时间的变化规律；同时对霜层生长形态进行实验观测,得到不同时刻霜层生长图像,重点对霜层生长过程中的分形特性展开研究。应用分形理论,获得深冷表面霜层剖面的孔隙面积分布分形维数及孔隙率,结合多孔介质传热传质理论,建立霜层导热的结构模型,求解出实际霜层导热系数。计算结果表明用该方法确定的霜层导热系数与实测得到的霜层有效导热系数值域范围是相符的,并通过与其他导热模型的比较,验证了将剖面面积分布分形维数引入导热模型以确定霜层导热系数的可行性。在此基础上,分析了翅片管气化器表面凝华结霜基本传热传质规律,对结霜工况下翅片管气化器换热性能进行了定量分析。最后,基于分形理论的DLA模型,结合实验观测到的深冷表面霜层生长规律,建立霜层生长二维模型,数值模拟了不同时刻霜层生长过程。从分形维数和霜层密度两个方面对模拟结果和实验结果进行对比分析,结果表明霜层分形维数的大小与霜晶体在空间的分布密集程度以及复杂程度有关,随着霜层厚度的增加,分形维数随之增大。模拟结果和实验结果较好的一致性验证了数值模拟的合理性,对进一步修正生长模型进而模拟不同因素对结霜影响的研究奠定基础。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2013-05-31）
陈叔平,谢福寿,姚淑婷,韩宏茵,常智新[10]（2013）在《空温式翅片管气化器非稳态结霜速率分析》一文中研究指出观测了某实际运营的空温式翅片管气化器附近湿空气流动状态。基于热力学理论和湿空气流动状态建立了空温式翅片管气化器表面非稳态结霜模型,推导了非稳态结霜速率的关系式,分析了不同工况下非稳态结霜速率影响因素。非稳态结霜速率随湿空气温度、相对湿度和气流速度增加而增加,其主要影响因素为湿空气温度和相对湿度,而气流速度影响相对较小。非稳态结霜速率分析为精确计算空温式翅片管气化器传热特性提供了一定理论依据。(本文来源于《低温与超导》期刊2013年03期）
翅片管气化器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为深入掌握低温液体在空温式翅片管汽化器内的气化情况以及其与翅片管表面霜层生长的相互影响规律,以液氮为介质进行了低温液体在空温式翅片管气化器内的气化试验。通过热电偶和刻度带分别对翅片管上不同位置的温度和霜层厚度进行了测量,并分析了翅片管表面霜层的生长规律及翅片管内低温液体的流动特性。结果表明:气化器表面结霜过程受冷表面温度影响较大,冷表面温度越低,结霜速率越大,霜层越厚。结霜工况下的气化器工作状态分预冷和稳态两种工作状态。预冷工作状态低温液体进入气化器后迅速气化,其过程包含气液两相和单气相两个换热段。稳态工作状态低温液体在气化器内气化经历单液相、气液两相、单气相叁个换热段,单液相段翅片管表面结霜最为严重,单气相段翅片管表面无霜晶形成。因此认为,可通过分状态分段设计空温式翅片管气化器从而减弱结霜对翅片管传热的影响,提高气化器换热效率。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
翅片管气化器论文参考文献
[1].王明秋,陈叔平,姚淑婷,金树峰,刘丹.结霜工况下翅片管气化器表面气流换热特性试验研究[J].低温与超导.2017
[2].王明秋,陈叔平,姚淑婷,金树峰,杨佳卉.结霜工况下空温式翅片管气化器传热试验研究[J].低温工程.2017
[3].江裕.星型翅片管式气化器传热性能优化[D].北京化工大学.2017
[4].孙艳云.空浴式翅片管气化器传热性能研究[D].北京化工大学.2017
[5].王明秋.深冷翅片管气化器表面流场数值模拟与结霜实验研究[D].兰州理工大学.2017
[6].张建文,孙艳云,江裕,姜爱国.空浴式翅片管气化器传热性能数值模拟研究进展[J].低温与超导.2016
[7].姜晨薇.空温式气化器纵向翅片管传热特性数值模拟[D].西安石油大学.2016
[8].谢福寿.结霜工况下空温式深冷翅片管气化器设计计算研究[D].兰州理工大学.2013
[9].姚淑婷.基于分形理论的空温式翅片管气化器结霜传热研究[D].兰州理工大学.2013
[10].陈叔平,谢福寿,姚淑婷,韩宏茵,常智新.空温式翅片管气化器非稳态结霜速率分析[J].低温与超导.2013