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(华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室,上海 200237)

天然气物性数据库的开发及其在阀门仿真中的应用

汤俊,于新海,李松,周邵萍

(华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室,上海200237)

利用目前在天然气应用领域中较为全面和精确的GERG—2004方程建立天然气数据库,使用FORTRAN程序,VBA宏语言和MATLAB编写了插值算法,在CFX仿真计算中调用了数据库中物性数据。以天然气迷宫式调节阀三维模型为研究对象,基于k-Epsilon流动模型,调用天然气物性数据库,实现了以天然气为介质的迷宫式调节阀仿真,为以天然气为介质的过流部件仿真提供了解决思路。

数据库; 迷宫式调节阀; 物性模型

迷宫式调节阀广泛应用于天然气领域以及大型电站的锅炉等非常恶劣的工况下,是流量控制和压力控制的主要元件之一[1-2]。数值模拟是研究迷宫式调节阀内流场设计、外特性分析和结构评估优化的主要工具。但天然气组成的气体种类繁多,且其物理性质随着组分、温度、压强的变化而变化[3],不仅给实验物性参数研究带来困难,也给利用天然气物性进行仿真计算带来巨大的挑战。国内外流体商业软件尚未建立全面、高精度、高稳定性的天然气数据库,并且未提出针对多种类型天然气的多相流数值仿真方法。

基于此,本文利用GERG—2004方程[4],结合VBA宏语言和MATLAB建立天然气数据库,并以天然气迷宫式调节阀三维模型为研究对象,基于k-Epsilon流动模型,调用天然气物性数据库,探究物性对于阀门性能的影响。……