摘要

LNG波纹软管具有较好的柔性力学特性及柔顺性,但受其轮廓结构及传热系数较大的影响,会导致LNG运输过程中产生较大的热损,降低输送效率。为此,采用数值模拟方法,分别对LNG在光管和5种不同结构参数的波纹软管进行的输送流动和传热特性进行分析,探究波纹高度、波纹间距、雷诺数等对管道传热特性的影响规律,并采用综合热力性能指标(Performance Evaluation Criteria,PEC)对管道传热特性进行表征。结果表明:波纹软管比光管具有更高的努塞尔数和摩阻系数,具有更好的传热特性;波纹软管内努塞尔数随雷诺数的增大而增大,摩阻系数随雷诺数的增大而减小,并在高雷诺数下逐步稳定;相同雷诺数下,波纹软管努塞尔数随波纹高度的增大而增大,随波纹间距的增大而减小,同时摩阻系数与波纹高度、波纹间距的变化成正比,其中波纹高度的影响最大。研究成果可为LNG低温波纹软管的工程应用及其结构优化设计提供理论指导。(图13,表3,参23)