CAJ | 학술논문

在液化天然气(LNG)管道上安装大弯曲半径的弯头,有时会出现空间有限而无法安装的问题.针对该问题,对LNG管道内流场进行数值模拟,先用Gambit软件进行结构性网格划分,再利用Fluent软件进行模拟.边界条件设定为速度进口和压力出口,选用RNG k-ε湍流模型和SIMPLIE耦合求解方法.以规格为DN 50 mm和DN 100 mm的管道为研究对象.首先,研究流速对压力的影响,结果表明流速越大,弯头处的压力越小,从而充分说明控制流速的必要性.然后,在限定进口流速为3 m/s的前提下,对不同管径和不同弯曲半径的90°弯头处的流场进行模拟,与弯曲半径为3D的弯头相比(D为管道外直径),采用弯曲半径为1.5D弯头时,弯头处最小压力较低,但差异很小,两种规格弯头处最小压力的差值小于等于出口压力的0.28％.两种规格弯头处的最小压力均比饱和压力高0.04 MPa,不会气化.因此,安装空间不够时,LNG管道可以采用1.5D弯头;空间足够时,可以采用3D弯头.工程中所述的管道压力通常为管道轴线处的压力,对于某一管径和弯曲半径的90°弯头,不同流速时,轴线中心点和内弧中心点间压力差的比值近似等于流速比值的2次方.
재액화천연기(LNG)관도상안장대만곡반경적만두,유시회출현공간유한이무법안장적문제.침대해문제,대LNG관도내류장진행수치모의,선용Gambit연건진행결구성망격화분,재이용Fluent연건진행모의.변계조건설정위속도진구화압력출구,선용RNG k-ε단류모형화SIMPLIE우합구해방법.이규격위DN 50 mm화DN 100 mm적관도위연구대상.수선,연구류속대압력적영향,결과표명류속월대,만두처적압력월소,종이충분설명공제류속적필요성.연후,재한정진구류속위3 m/s적전제하,대불동관경화불동만곡반경적90°만두처적류장진행모의,여만곡반경위3D적만두상비(D위관도외직경),채용만곡반경위1.5D만두시,만두처최소압력교저,단차이흔소,량충규격만두처최소압력적차치소우등우출구압력적0.28％.량충규격만두처적최소압력균비포화압력고0.04 MPa,불회기화.인차,안장공간불구시,LNG관도가이채용1.5D만두;공간족구시,가이채용3D만두.공정중소술적관도압력통상위관도축선처적압력,대우모일관경화만곡반경적90°만두,불동류속시,축선중심점화내호중심점간압력차적비치근사등우류속비치적2차방.