lng加气机计量检定装置内流场数值模拟

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1、分类号密级UDCaaＬＮ密级：Ｇ加气机计量检定装置内硕士学位论文流场数值模拟ＬＮＧ加气机计量检定装置内流场数值模拟西作者姓名：杜卫锋华大学科、专业：流体机械及工程学硕学号：212010080704005士学指导教师：余波教授位论完成日期：2013年5月文1ClassifiedIndex:UDC:密级：XihuaUniversityMasterDegreeDissertationLNGdispensersverificationdeviceflowmeterflowfieldnumericalsimulationanalysisCa

2、ndidate:DUWei-fengMajor:FluidMachineryandEngineeringStudentID:212010080704005Supervisor:Prof.YuBoMay,2013西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不

3、实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期3西华大学硕士学位论文摘要近年来国家提出了优化能源利

4、用结构和提高清洁型能源在中国一次能源中比重的要求，具有热值高、污染低和便于长途输送等优点的液化天然气（LiquefiedNaturalGas，LNG）在中国取得了迅速发展。LNG是由甲烷、乙烷和丙烷等碳氢化合物及少量氮气杂质组成的混合液体，常用于发电、汽车燃料和飞机燃料等。但是在进行LNG交易时，其中的杂质氮气基本处于气态，LNG成为世界公认的“难测流体”—气液两相流。目前，通常采用LNG加气机作为LNG交易的计量器具，根据国家计量法规定计量器具必须定期进行检定，而LNG加气机检定的国家标准、检定规程等技术规范还处于制定状态，国内

5、外也没有成熟的现场检定方法，严重制约了LNG产业的发展壮大和技术进步。针对上述问题，中国测试研究所等单位提出了采用LNG加气机检定装置，利用标准表法原理对LNG加气机进行计量检定。作为LNG加气机检定装置的主标准器—流量计，其测量准确度对计量检定结果有着决定性的影响。为了提高LNG加气机检定装置的性能，本课题以LNG加气机检定装置的质量流量计为研究对象，以计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics,CFD）软件为研究工具，结合LNG加气机计量检定的实验数据，找出影响流量计测量准确度的主要因素，提出提高LN

6、G加气机检定装置性能的措施，并应用于指导LNG加气机相关国家技术法规的制定。主要工作及成果如下：(1)比较各种类型流量计的适用性，选择合适的流量计作为检定装置的计量器具，通过对流量计工作原理的分析，简化研究模型。(2)针对LNG是由多种物质组成的气液两相流体，介绍气相和液相混合物的密度、动力粘度、导热率和定压比热容等物性参数的计算方法，并计算所需工况条件下的LNG物性参数。(3)利用CFD软件，对不同工况条件下流量计的简化模型流场进行数值模拟，并根据数值模拟计算结果，分析流量计的工作压力、流量计质量流量、LNG流体温度和甲烷气化量

7、等参数对流量计准确度的影响。(4)通过实验数据与数值模拟结果的对比，验证数值模拟结果的正确性，并提出提高LNG加气机检定装置性能的措施，并应用于指导LNG加气机相关国家技术法规的制定。关键词：LNG加气机；检定装置；流量计；CFD；准确度IＬＮＧ加气机计量检定装置内流场数值模拟AbstractTooptimizeandimprovecleanenergyusinginChina,LiquefiedNaturalGas(LNG)hasbeendevelopedrapidlyinrecentyears.LNGiscomposedofa

8、liquidmixtureofhydrocarbonssuchasmethane,ethane,andpropane,andasmallamountofnitrogenandiscommonlyadoptedinpowergeneration,au