低温液体蒸发气再液化系统内BOG动态分析研究

低温液体蒸发气再液化系统漏热引起的储罐内低温液体蒸发气(BOG)蒸发速率和压力有效控制是试验正常进行的关键,通过对储罐内低温液体的热响应分析,建立罐内低温液体和BOG计算模型,对制冷机关闭情况下储罐内压力(BOG压力)和BOG蒸发速率随储存时间的变化过程进行数值计算。结果表明:随着储存时间的增大,储罐内压力升高、压力增长速率加快、BOG蒸发速率减小;液氮和BOG温度升高对储罐内压力升高速率具有显著的影响;制冷机可以实现对罐内压力和BOG量的调节控制。为制冷机控制方案的制定和后续开展低温液体BOG再液化试验研究提供理论基础。     

无损贮存及涨罐饱和相热力学模型研究

在低温液体无损贮存及涨罐研究方面,经常采用一种假设容器内气、液相均为饱和相的热力学模型.这种模型比较符合实际,并能够大大简化容器内的热力学状态,是一种比较常用的热力学模型.文中利用一个5m3低温贮罐进行的液氮无损贮存及涨罐试验,对该热力学模型进行了对比研究,讨论了饱和相热力学模型误差产生的原因,对于无损贮存和涨罐研究具...     

国外低温液体无损储存的研究进展

无损储存过程是低温液体储运过程中的一个重要问题,国外从20世纪50年代就已经开始了低温液体无损储存的研究。综述了国外低温液体无损储存的实验及理论研究,对研究对象、新提出的观点、采用的模型和得到的重要结论进行了总结。并对未来低温液体储存研究的发展方向进行了展望。     

低温液体甲烷无损储存规律研究

液体甲烷是易燃易爆的低温液体,在封闭容器中压力的上升是它安全储存所面临的关键问题。文中列出了无损储存计算用模型,并以40m~3液化天然气储罐为研究对象计算了甲烷的无损储存规律,得到了0．1518MPa和标准大气压下环境温度分别为30℃,50℃和80℃下的无损储存规律,以及液体甲烷安全无损储存天数。     

顶部漏热低温贮罐温度分层研究

通过实验研究了顶部受热低温贮罐中低温流体温度分层、压力变化情况,并进行了理论计算。研究结果显示,在静置过程中贮罐在顶部漏热时气相空间温度分层较为显著,且由于顶部的持续漏热,气相空间的温度梯度一直存在;液相的温度梯度曲线与误差函数曲线一致;贮罐的压力可分为两部分:初始的快速增压和之后的稳定增压阶段;随着静置时间的增加,液体温度分层更加明显,贮罐气枕压力逐渐变大。该研究为确定贮罐安全贮存增压压力和贮存时间提供技术依据,为工程实际应用提供支撑。     

低温液氮贮箱静置增压及放气特性分析

由于外部漏热的影响,静置时低温贮箱内的气枕压力会逐渐升高,压力升高相应地会改变贮箱内气相空间的温度分布。文中对低温液氮贮箱进行了静置增压过程实验,结果表明:增压所耗时间随气枕压力升高而增大,气相空间垂直方向各温度在实验压力范围内也相应升高;低温贮箱在不同的气枕压力下进行了放气过程实验,并对泄压过程中气体流量随气枕压力的变化进行了分析。     

TVS系统压力控制运行模式分析

对采用热力学排气技术的低温液体高效贮存系统进行了结构和原理介绍,据此对低温贮箱的压力控制运行方式进行了分析。运行方式主要分为排气模式、混合模式和双重模式,对每种运行模式从结构和运行原理进行了介绍,并从缺陷和优点两方面进行了总结。对混合模式和双重模式下的压力控制技术,结合了实验案例进行剖析。通常会根据贮箱内压力等参数变化而采取几种模式的组合开展实验。     

气流作用下水平管外液柱偏移特性的数值模拟研究

为了更好地研究水平管外降膜蒸发时的降膜流动规律及其影响因素,本文利用VOF方法建立了液体在水平管外降膜流动的计算模型,并对液柱在管束间的偏移特性进行了数值模拟研究;将数值模拟的计算结果与对应的实验结果相比较,数值解与实验值吻合程度较好;结合实验结果与数值计算结果,推导出了适应性较广的计算液柱偏移量的无量纲关系式。利用所推导的关联式对水蒸气流作用下的液柱偏移量进行预测,为海水淡化工程设计提供参考。     

液体比热容测量散热修正新方法研究

针对目前实验测量液体比热容时存在的操作步骤复杂、计算工作量大、结果不精确等一些问题,介绍了一种利用实验曲线积分对液体比热容进行计算及散热修正的新方法.采用此方法,可以在测量描绘升温曲线的基础上精确地对测量液体的比热容进行散热修正与计算.实验结果表明,此方法不但省去传统方法中自然降温的过程,简化实验步骤,而且提高计算结果...     

低温储罐自增压特性的实验研究

LNG是一种易燃易爆的低温气体,通常采用无损储存。由于外界漏热,储罐内压力会不断上升,此升压速率对无损储存的安全有着重要的影响。文中建立了低温储罐自增压以及温度分层实验装置,对罐内的温度分层及此时的升压过程进行了实验研究。     

Mechanistic modeling of destratification in cryogenic storage tanks using ultrasonics

Stratification is one of the main causes for vaporization of cryogens and increase of tank pressure during cryogenic storage. This leads subsequent problems such as cavitation in cryo-pumps, reduced length of storage time. Hence, it is vital to prevent stratification to improve the cost efficiency of storage systems. If stratified layers exist inside the tank, they have to be removed by suitable methods without venting the vapor. Sonication is one such method capable of keeping fluid layers mixed. In the present work, a mechanistic model for ultrasonic destratification is proposed and validated with destratification experiments done in water. Then, the same model is used to predict the destratification characteristics of cryogenic liquids such as liquid nitrogen (LN₂), liquid hydrogen (LH₂) and liquid ammonia (LNH₃). The destratification parameters are analysed for different frequencies of ultrasound and storage pressures by considering continuous and pulsed modes of ultrasonic operation. From the results, it is determined that use of high frequency ultrasound (low-power/continuous; high-power/pulsing) or low frequency ultrasound (continuous operation with moderate power) can both be effective in removing stratification.     

低温储罐气相空间漏热的理论研究

低温液体在储罐内的无损储存时间是低温储运过程中非常值得关心的一个问题,而漏热量的准确确定是预测无损储存时间的关键因素。使用了大空间自然对流换热模型,对气相空间的漏热进行了研究,在此基础上,提出新的无量纲数G l。并在总结分析的基础上给出了适合工程应用的气相漏热计算公式和气相漏热实用估算表。     

扁平绕带式低温高压容器绝热性能分析和计算

扁平绕带式低温高压容器是一种新型低温液体贮存设备 ,由内外两层容器组成 ,内筒体的外壁焊有液氮预冷夹套。平均蒸发率是衡量扁平绕带式低温高压容器绝热性能的重要指标。文中在分析其传热过程和壁厚温差影响因素的基础上 ,提出了一种计算其蒸发率的工程方法 ,并结合1 0 m3液氢储罐设计实例进行了计算。结果表明扁平绕带式低温高压容器具有良好的绝热性能 ,适用于重要介质的低温贮运     

4M-2000A高温超导电缆制冷系统

介绍了我国新研制成的首条双通道热绝缘型 4 M- 2 0 0 0 A高温超导电缆制冷系统。该系统由 G- M制冷机提供制冷量 ,过冷液氮为冷却介质 ,通过液氮泵循环 ,组成一个闭式循环制冷系统。给出了制冷系统的调试结果。系统上装有温度、压力、流量、液位等测量仪表 ,并备有一个减压抽空系统 ,以附加提供制冷量     

小型高真空多层绝热杜瓦日蒸发率性能研究

日蒸发率是评价高真空多层绝热杜瓦保冷性能最重要的技术参数。该文对日蒸发率的影响因素进行了总结,重点介绍了储存压力和环境温度对日蒸发率的影响。以充满率为90%的210L小型杜瓦为例,测试了日蒸发率的变化规律。结果表明,杜瓦的日蒸发率与储存压力成正比,同时日蒸发率的波动随着储存压力的升高而增大,且环境温度对日蒸发率的影响出现延迟。     

低温阀门测试液氮储槽设计

介绍了DN15-DN400低温阀门性能测试测试系统中低温液氮储槽的设计研制方法,从低温储槽的绝热设计以及结构强度设计方面进行了详细介绍.低温储槽采用了新型的悬挂式结构,设计中采用ANSYS分析软件,对其在冷热交变下的应力变化以及结构强度进行了模拟,实际使用效果表明,低温液氮储槽完全达到设计要求.     

The features of rewetting dynamics of the overheated surface by a falling film of cryogenic liquid

The dynamic process of rewetting of the overheated surface by gravitationally falling film of cryogenic liquid was firstly modeled numerically with consideration of local distribution of heat transfer coefficient in the wetting zone along the 2D front. The front shape corresponding to self-organizing regular structures observed in experiments was obtained in the numerical experiment. Evolution of the front shape was studied. It was shown that local motion velocities of different areas of the 2D wetting front differed significantly. Total time of transitional process was determined by the minimal velocity of evaporating liquid boundaries in the front zones between boiling jets. This model allows quantitative determination for the wetting front velocity, variable in time and space, and temperature fields in the heater. Reliability of calculation results was proved by direct comparison with experimental data.     

低温容器绝热真空丧失后的绝热夹层漏热量计算分析

真空丧失对低温容器的安全性是一大威胁,可能会造成严重后果。文中通过实验,利用氮气为破空介质,测得了高真空多层绝热低温容器在真空丧失情况下的排放率,根据测得的排放率计算了热流密度。结果表明,根据测得的排放率,不考虑液体温度变化计算得到的热流密度与考虑液体温度变化计算得到的热流密度之间存在差异。