Математическое моделирование теплообменного аппарата с учетом сильной зависимости вязкости нефти от температуры
Аннотация:
Введение. Подогрев нефти и нефтепродуктов широко применяется для уменьшения энергопотерь при транспортировке. Течение в межтрубном пространстве теплообменника имеет сложный характер и зависит от многих факторов. Использование тонких трубок в теплообменных аппаратах геликоидного типа приводит к необходимости учета перехода режима течения от ламинарного к турбулентному. Традиционно используемые в численных расчетах полуэмпирические модели турбулентности не учитывают ламинарно-турбулентный переход. Разработан подход к определению эффективной длины теплообменного аппарата и температуры холодного теплоносителя на его выходе в случае сильной зависимости вязкости нефти от температуры с учетом возможности ламинарно-турбулентного перехода. В качестве нагреваемого теплоносителя рассмотрена нефть, а нагревающего компонента — вода. Метод. Новизна разработанного подхода заключается в применении модели турбулентности, учитывающей ламинарно-турбулентный переход, к расчету теплообменных аппаратов геликоидного типа. Для численного моделирования применены осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье–Стокса, замкнутые при помощи модели турбулентности γ–Reθt, учитывающей ламинарно-турбулентный переход. Основные результаты. Выполнено сравнение результатов численных расчетов с данными, полученными на основе метода среднелогарифмической разницы температур при постоянной и переменной вязкостях. В случае переменной вязкости нефти обнаружен переход ламинарного режима течения в турбулентный, который оказывает существенное влияние на эффективную длину теплообменного аппарата. Обсуждение. Результаты численных расчетов могут быть полезны при проектировании теплообменных аппаратов геликоидного типа.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Определение типа действия ингибиторов гидратообразования по их инфракрасным спектрам
- Спектроскопия комбинационного рассеяния света в исследованиях процессов инактивации бактериальных микроорганизмов
- Численное исследование влияния концентрации метгемоглобина в крови на поглощение света в коже человека
- Низкотемпературная ячейка для инфракрасных фурье-спектрометрических исследований углеводородных веществ
- Особенности выращивания твердых растворов Ga1–xInxAs на подложках GaAs в поле температурного градиента через тонкую газовую зону
- Усовершенствованный протокол безопасности на основе AES-GCM для защиты связи в интернете вещей
- Атаки на основе вредоносных возмущений на системы обработки изображений и методы защиты от них
- Сверхвысокое разрешение изображения магнитно-резонансной томографии головного мозга с использованием дискретного косинусного преобразования и сверточнойнейронной сети
- Метод аугментации текстовых данных с сохранением стиля речи и лексики персоны
- Верификация событийно-управляемых программных систем с использованием языка спецификации взаимодействующих автоматных объектов
- Интеллектуальная система адаптивного тестирования
- Нейросетевой метод визуального распознавания голосовых команд водителя с использованием механизма внимания
- Сегментация опухоли головного мозга на магнитно-резонансной томографии с использованием нечеткого деформируемого слияния и алгоритма Dolphin-SCA
- Оптимизация систем отслеживания человека в виртуальной реальности на основе нейросетевого подхода
- Погрешности алгоритма демодуляции с генерируемой фазой несущей, вносимые фильтром низкой частоты
- Моделирование процесса корректировки формы роторов шаровых гироскопов
- Метод пространственного мультиплексирования в многоантенных системах связи
- Подход к формированию обобщенных параметров технического состояния сложных технических систем c использованием нейросетевых структур
- Численное моделирование газодинамики при работе широкодиапазонного ракетного сопла с пористой вставкой
- Точное решение задачи отражения ударной волны от стенки, экранированной слоем газовзвеси
- Адаптивный наблюдатель переменных состояния нелинейной нестационарной системы с неизвестными постоянными параметрами и запаздыванием в канале измерений
- RuLegalNER: новый датасет для распознавания именованных юридических сущностей на русском языке