LNG-水微通道换热器性能仿真研究

作为一种干净的化石能源,液化天然气(LNG)可被当作燃料广泛地用于发电、工业加热、船舶动力等工程应用中,但在使用前往往需要预先通过可靠的换热装置对其进行加热。为了探究针对LNG的一种基于微通道的高效换热技术的可靠性,本研究通过数值模拟方法对LNG与高温热水在微通道内部的换热性能进行了仿真研究。结果表明,在四种不同工况条件下,该微通道换热器的总换热系数最高可达到1993.4 W/(m^(2)·K),换热有效度最高可达0.92。

基于翅片管的固-液相变储热型换热器的模拟研究

针对现有的余热回收技术在低温余热回收方面较为落后的问题,以90℃水为输入热流体、60号石蜡为相变材料对低温蓄热换热器进行设计。采用Fluent进行仿真模拟,针对翅片管的翅片大小和数目进行储热放热仿真,并针对换热管数量进行了研究。结果表明,大翅片储热500 s时相变材料平均液态分数比小翅片和无翅片分别提升45.5%和81.3%,更能促进相变材料的储热放热效率;放热500 s时大翅片、小翅片、无翅片出口水温分别升高0.5℃、0.4℃和0.2℃,其中大翅片温度最高、最稳定;增加翅片层数的模拟结果可见,随着翅片层数增加,储热1000 s时,采用1、2、3个翅片平均液态分数分别为0.36、0.47和0.58,储热放热效果增强,相变材料熔化、冷凝平均速率增快;放热600 s时,采用1、2、3个翅片出口水温分别升高0.21℃、0.26℃和0.36℃,稳定性增强,可为余热回收中的低温余热回收提供技术指导。