超音速两相膨胀分离及制冷液化的研究进展

作者：陈宝生; 曾钰培; 邹爱红; 罗二仓

来源：制冷学报, 2023, 1-16.

• 超音速旋流分离器
• Laval喷管
• 激波
• 结构优化

超音速膨胀降温并结合旋流分离技术是一种新型气体液化分离技术，近年来主要应用于分离多组份气体中的高凝点组份。本文介绍了超音速旋流分离器的两种典型结构；归纳了Laval喷管中凝结相变的理论发展、数值模拟、实验研究和分子模拟4个方面内容；对超音速旋流分离器中的激波问题、结构优化进行了分析总结；大量实验及现场应用证明了超音速旋流分离器具有节能环保、无运动部件、无需添加化学药剂等优势，在天然气净化处理等领域已得到广泛应用。下一步研究可以从单组份、多组份气体凝结相变机理、提升液化效率等方面入手，促进超音速旋流分离技术在普冷温区、氢氦低温温区的液化及制冷技术应用。