天然气单流涡流管热力特性优化研究

摘要

单流涡流管(SCVT)在天然气管道调压系统在线加热方面具有较大的安全和节能优势,其结构在传统涡流管(RHVT)基础上进行了改进,建立了SCVT流场和温度场计算模型.采用ICEM和FLUENT软件分别对计算区域进行结构化网格划分和三维数值模拟,并利用实验数据验证了计算模型的有效性.对甲烷气体在SCVT内的温度场特性以及结构参数、操作参数对温度的影响规律进行了数值模拟研究,结果表明:热端管在喷嘴附近温度较低,随后迅速升温,在后半段趋于稳定,具有较强的加热能力;在所考察的结构参数和操作参数中,热端管直径为16 mm、长径比为30、喷嘴数为2相对较优;压差2.5 MPa以上、压比3.0以上相对较优,进口高温气体比低温气体的加热能力更强.