Методика определения коэффициента конвективной теплоотдачи к СПГ на основе метода конечных элементов
Аннотация:
В статье описан способ определения коэффициента конвективной теплоотдачи на основе табличных данных, полученных при моделировании естественной конвекции методом конечным элементов. Существующие методы расчета коэффициентов конвективной теплоотдачи пригодны только для описания процессов теплопередачи в недогретой жидкости и перегретом паре. При хранении криогенных жидкостей флюид находится в насыщенном состоянии. Точные значения коэффициентов конвективнойтеплоотдачи для криогенных жидкостей при различных давлениях и значениях теплового напора могут быть рассчитаны при помощи существующих программных продуктов. Но, численное моделирование в специализированных САПР-комплексах (ANSYS, COMSOL и др.) этодолгий процесс, связанный с использованием значительных вычислительных мощностей, что ограничивает его использование для моделирования нестационарных процессов в крупных физических объектах. В работе предложен метод определениязначений коэффициентов конвективной теплоотдачи с пользованием метода конечных элементов. Численное моделирование процесса конвекции выполнено с использованиеммодели VolumeofFuid(VoF) и приближения Бусинеска. При выборе модели турбулентности учитывалось влияние теплового напора на режим движения жидкости. С использованием предложенной методики составлена таблица коэффициентов конвективной теплоотдачи жидкого метана для диапазона рабочих давлений от 0,1 МПа до 2 МПа и различных значениях теплового напора. Использование подобныхтаблиц позволит значительно упростить моделирование процессов конвективного переноса теплоты в криогенных систем.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Экспериментальное исследование низкотемпературного термоакустического преобразователя
- Исследование величины угловых коэффициентов и определение оптимальных значений расположения излучателя в системе излучатель–стена
- Прогнозирование свойств бинарной смеси ДМЭ/СО2 для использования в холодильных машинах
- Теплообменная поверхность для подогрева кислорода в околокритическом состоянии в условиях невесомости
- Расчетные исследования теплофизических параметров рабочего тела в баллоне с криогенной заправкой
- Оценка биопотенциала вторичного крабового сырья и продуктов его гидролиза для использования в аквабиотехнологии
- Математическая модель термоэлектрической системы для охлаждения дискретных электрорадиоэлементов
- Описание термодинамической поверхности аргона в рамках теории ренормгруппы для асимметричной модели
- Теплообмен между нагревательным элементом цилиндрической формы и его оболочкой при граничных условиях четвертого рода
- Требования к рукописям в журнал «Вестник МАХ»
- Поздравляем с юбилеем Александра Владимировича Бараненко!