李剑锐，陈杰，浦晖，李恩道，丁国良*，胡海涛，庄大伟

（1-上海交通大学，上海 200240；2-中海石油气电集团技术研发中心，北京 100028）

横摇对水平管外制冷剂两相降膜流动换热特性的影响分析

李剑锐1，陈杰2，浦晖2，李恩道2，丁国良*1，胡海涛1，庄大伟1

（1-上海交通大学，上海 200240；2-中海石油气电集团技术研发中心，北京 100028）

为了避免海上复杂工况下绕管式换热器的性能下降，本文进行了不同横摇工况下的管外降膜蒸发过程的模拟，分析了横摇幅度和横摇频率对传热性能的影响。结果显示：在0.05干度下，横摇幅度达到9°时传热性能会下降，降幅27%；较低频率的横摇工况对传热性能影响有微弱强化；相同条件下，干度0.2工况的换热性能更容易受到横摇影响，横摇幅度为3°的工况下，传热性能下降11%。

管外；两相流；降膜；数值模拟；横摇

0　引言

绕管式换热器具有结构紧凑、适用地域广、工况范围大的特点[1-5]，在天然气液化中得到广泛应用。海上浮式气田FLNG（Floating Liquefied Natural Gas）成为海洋液化天然气LNG（Liquefied Natural Gas）开发中较好的解决方案[6]，绕管式换热器作为主要换热器，不可避免地受到海上复杂工况的影响，从而影响FLNG整体产液率[7-9]。绕管换热器壳侧结构复杂，传热和压降损失都较大[10-14]，因此对绕管换热器壳侧性能的研究十分重要。

由于绕管式换热器内部壳侧包含气液两相，为管外降膜流动，而针对壳侧数值模拟研究也较少，仅LU等[15]对卧式绕管式换热器进行单相空气流模拟，难以满足壳侧多相降膜流动的要求。因此需要开发绕管换热器壳侧降膜流动的数值模型。……