周三平，李 缙

（西安石油大学机械工程学院，陕西 西安710065）

设备与自控

突缩管熵产的数值模拟

周三平，李 缙

（西安石油大学机械工程学院，陕西 西安710065）

摘 要：利用计算流体力学数值模拟软件Fluent，采用RNG k-ε模型对突缩管熵产的数值进行了模拟。模拟结果表明，引起突缩管不可逆能量损失的因素是由摩擦引起的黏性耗散和由速度脉动引起的湍流耗散。由壁面黏性阻尼产生的黏性熵产主要集中在突缩口和出口管壁面，所占总熵产的比例为52.67%；由脉动引起的湍流熵产主要集中在出口管壁面，且在缩脉处后产生显著的涡流损失，其所占总熵产的比例为47.33%。

关键词：突缩管；熵产；数值模拟

管道是现行的五大运输方式之一，管道输送因其使用范围广、结构简单、节能高效等优点，逐渐成为新的大宗物料输送方式，在石油、化工及天然气等产业中具有不可替代的作用［1］。在管道的生产运行中，如何降低其运行成本是人们普遍关注且显得日益重要的一个课题。人们希望在满足生产要求的前提下，尽量减少操作的能量耗损。

熵产分析就是通过计算熵产，得到不可逆损失的分布情况，进而减小不可逆损失或优化不可逆损失分布。熵产分析可以得到不可逆损失的量，弄清热力系统各部分的不可逆损失分布情况，从而以熵产最小为目标，从设计和运行角度进行优化［2］。在评价能耗方面，与压降相比，熵产分析可以得到熵产的组成以及分布特性，从而更加全面地评价能耗以衡量性能。……