T型管道中冷热流体混合过程的热波动数值模拟

摘要

T型管道在石油化工、热电厂等许多工业企业中广泛存在，往往用于流体的连接和混合，若两种流体存在温差，由于流体混合过程中的湍流效应，混合过程中必将存在速度和温度波动，这将是管道发生热疲劳的重要热载荷。rn 本文通过大涡模拟(LES)对T型通道内冷热流体混合过程的流动与传热情况进行了数值模拟，获得了混合区域内的瞬时温度，通过时均值和均方根值来描述温度的平均大小和波动程度。数值结果表明，在主管下游离主管和支管交汇中心不远处区域内温度波动最为剧烈。该研究揭示了混合过程热波动的流动与传热本质，获得了温度波动强度与频率，对预测热疲劳和判断易发生区域具有重要的指导意义。