一种高温液力透平的多相流动预测方法技术

技术编号:41140320 阅读:34 留言:0更新日期:2024-04-30 18:10
本发明专利技术公开了一种高温液力透平的多相流动预测方法,包括以下步骤:S1、构建高温多相液力透平计算域,并对计算域进行网格划分;S2、基于工质中各个组分的物性差异,构建组分输运方程;S3、考虑蒸汽及物料热阻影响,构建多组分工质相变模型;S4、设置流场所需的多相流模型、湍流模型及求解算法,并植入步骤S3中多组分工质相变模型。有益效果:通过采用的相变模型充分考虑了复杂介质中各组分热障对流场的影响,实现了在实际条件下各组分相变过程工质随温度及压力变化的准确模拟。通过考虑工质热物理性质,针对不同物性参数的工质,能够准确预测多组分相变过程,适用于各种高温高压条件下,多组分工质相变问题的数值预测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水力机械,具体来说,涉及一种高温液力透平的多相流动预测方法


技术介绍

1、高温多相液力透平在石油化工行业应用广泛,其主要应用于气体压缩、燃气轮机驱动、废热回收、高温流体处理等方面,并为能源转换、生产过程优化和废热回收提供了有效手段。由于液力透平内的工质具有液态、易汽化等物理特性,工质在液力透平内部的相变过程无法忽略。当透平运行时,流经叶轮的工质因压力的剧烈变化发生汽化相变,流场中介质的连续性受到破坏,影响能量交换,增加液力透平内的能耗。液体介质向气相转换时吸收周围流场的热量,引起空化区域温度的变化。相比常温水,高温介质的物理性质对温度变化更为敏感,热力学效应更为显著,这种特性使得高温液力透平的多相流流场更为复杂。

2、此外,受工业流程及特定工况的影响,运输物料常为多组分工质,各个组分因其物性参数的不同,相变产生的先后过程不同。各组分间先后相变过程可能导致混合物中形成相间热障,不同组分之间的相变界面存在能量势垒,进而影响混合物的整体相变行为。在这种复杂的工况下,介质的能量回收效率受到影响,液力透平运行的稳定性难以保证。目前针对液力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,所述步骤S2中的工质为含有多种组分的混合液态工质。

3.根据权利要求2所述的一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,所述步骤S2中组分输运基于如下假设:工质中各组分相溶且不因流场内压力及温度的变化而相互反应;

4.根据权利要求3所述的一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,所述步骤S2中的工质的组分输运方程公式如下:

5.根据权利要求4所述的一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,所述步骤s2中的工质为含有多种组分的混合液态工质。

3.根据权利要求2所述的一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,所述步骤s2中组分输运基于如下假设:工质中各组分相溶且不因流场内压力及温度的变化而相互反应;

4.根据权利要求3所述的一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,所述步骤s2中的工质的组分输运方程公式如下:

5.根据权利要求4所述的一种高温液力透平的多相流动预测方法,其特征在于,考虑由于温度和压力变化引起的工质相变过程,将气相中的主次组分介质加以区分,分别构建气相中主组分介质与次组分介质的输运方程,流场内的相平衡方程表示如下:

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【专利技术属性】
技术研发人员:李晓俊薛环铖林培锋朱祖超
申请(专利权)人:浙江理工大学
类型:发明
国别省市:

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