加氢空冷多相流热耦合数值分析

加氢空冷管束多发铵盐流动腐蚀而泄漏。铵盐腐蚀风险又取决于设备中的气相分压、介质流速和温度等特征参量。为有效预防铵盐腐蚀,探明介质流速及温度等参量间的相关特性与作用机制十分必要。鉴于此,采用对流传热耦合与RANS模型、根据设备在役工况,对空冷设备进口管箱、管束中的多相流介质流场展开流热耦合数值模拟分析,讨论在役空冷设备进口管箱和管束中的流态和温度场变化。流场状态因射流卷吸机制将形成横向脉动,脉动随着时间推移趋于稳定,而湍流动能也会因为介质脉动范围的扩展而耗散、降低。同时,多相流介质全场的温度最低值也将随时间推移而升高并趋于稳定,各管温度场沿介质流出方向会出现高低波动。考察各管流速及温度值还得到了流速同温度间的相关系数,进口管箱中两排管束的流速和温度均存在较高的相关度。之所以温度随时间推移会趋于稳定,而流速、温度二者存在较高相关度可从流场能量方程予以阐释。基于此,工程实际中可参照不同位置管束红外测温结果、估算流速,进而科学预测、有效防范空冷管束铵盐流动腐蚀。