王海燕 刘淼儿 杨 亮 陈 杰 许佳伟 范嘉堃

(1.中海油研究总院有限责任公司 北京 100028；2.中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心 北京 100028)

连接浮式LNG生产船与运输船之间的低温波纹柔性管道是整个浮式LNG装置传输工艺的关键设备[1-3]。从设计及制造的角度考虑，柔性低温软管在LNG运输船和装载船间液体输送中具有很大的应用前景，特别是小直径的柔性低温软管在各种低温LNG传输场景中应用超过了30年[4]。随着LNG装载系统向大型化和复杂化发展，对现有的LNG输送技术要求更加严格。目前，国外在LNG低温传输管道的设计分析、制造和安装方面的优势十分明显[5]，而我国还处在初步探索阶段。

目前，关于LNG低温柔性软管的研究主要集中在其弯曲性能[6]、结构分析[7-8]及应力分析[9]等方面，针对管内流体的流动研究相对较少。Rajeev等[10]利用数值模拟的方法，分别基于RANS和DDES湍流模型，研究非稳定状态下流体在管内流动过程中的沿程压降及流动阻力的变化规律，得出了管内压降受软管波纹深度影响明显这一结论。Jean Brac等[11]通过建立流动模型，对稳定状态下低温软管内流体流动过程中压力变化规律进行了分析，并认为静止状态下沿管内各方向的流体压力分布具有一致性。

此外，波纹结构的存在会增加波纹软管内流体流动过程中的扰流和流动阻力[12]，增强流体与外界的换热，因此针对波纹管内传热特性的研究也较多[13-14]。研究表明，在同等情况下采用波纹管套管换热器的总传热系数比光管情况增加55%～250%[15-19]。……