关键词:
LNG
液滴蒸发
强制对流
阻力特性
传热传质
蒸发速度
压力
甲烷
摘要:
为了弥补LNG液舱喷雾预冷运动液滴在同种蒸气中蒸发过程阻力模型的缺失,基于气液界面传热传质理论模型,采用计算流体力学(CFD)方法建立了液滴蒸发模拟模型,对温差为190 K、13<雷诺系数(Re)<4500的液滴蒸发过程开展模拟,得到了液滴阻力计算模型,并从压力、蒸气蒸发速度、分离点研究蒸发液滴的阻力特性。研究结果表明:①压力(p)随Re增大而增大,Re相同时p随来流夹角(φ)的增大先减小后增大,压力到达最小值(p_(min))后逆压造成分离,液滴表面蒸气蒸发速度(v_(2))变化趋势与p基本一致,存在蒸气蒸发速度最小值(v_(2min))。②不同条件下对应的来流夹角(φ_(s)、φ_(v_(2min))和φp_(min))都随Re的增大而减小,由于分离作用且液滴表面受蒸气蒸发影响,使液滴表面切向速度梯度为0对应点的角度(φ_(s-d))小于低温球表面切向速度梯度为0对应点的角度(φ_(s-b)),即Re越大,液滴的分离点越靠前。③液滴压差阻力系数(C_(d-d))和低温球压差阻力系数(C_(d-b))都随φ的增大先减小后增大,且同一工况下C_(d-d)>C_(d-b);由于液滴表面速度梯度(L_(v-d))小于低温球表面速度梯度(L_(v-b)),使C_(dt-d)