变物性比下无量纲力对超临界压力甲烷混合对流换热影响

TK124; 采用RNG k-ε湍流模型结合增强壁面函数处理的方法,对竖直上升管内超临界压力甲烷的对流换热进行数值模拟,从物性比的角度进行无量纲力分析,提出适用于低温甲烷的浮升力准则.结果表明:高热流密度和低质量流率均会导致拟临界温度附近出现换热异常现象;密度比增大时,浮升力引起的自然对流增强,导致混合对流换热,发生恶化现象,随着密度比减小,黏度降低导致的惯性力取代浮升力为主导,换热恢复为强制对流换热,强化了换热;浮升力无量纲因子Bo?可以有效预测自然对流对换热的影响程度,强制对流换热向混合对流换热转变的Bo?数临界值为3.69×10-8....

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Published in中国石油大学学报（自然科学版） Vol. 46; no. 3; pp. 140 - 147
Main Authors 姜文全, 李琳, 杨帆, 宿诗雨, 石杰峰, 李洋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 辽宁石油化工大学机械工程学院,辽宁抚顺113001%辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001 01.06.2022
Subjects
竖直圆管
混合对流
甲烷
超临界压力
浮升力
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ISSN1673-5005
DOI10.3969/j.issn.1673-5005.2022.03.016

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Summary:TK124; 采用RNG k-ε湍流模型结合增强壁面函数处理的方法,对竖直上升管内超临界压力甲烷的对流换热进行数值模拟,从物性比的角度进行无量纲力分析,提出适用于低温甲烷的浮升力准则.结果表明:高热流密度和低质量流率均会导致拟临界温度附近出现换热异常现象;密度比增大时,浮升力引起的自然对流增强,导致混合对流换热,发生恶化现象,随着密度比减小,黏度降低导致的惯性力取代浮升力为主导,换热恢复为强制对流换热,强化了换热;浮升力无量纲因子Bo?可以有效预测自然对流对换热的影响程度,强制对流换热向混合对流换热转变的Bo?数临界值为3.69×10-8.
ISSN:1673-5005
DOI:10.3969/j.issn.1673-5005.2022.03.016