甲醇供给系统氮气吹扫过程的数值研究

氮气吹扫是甲醇供给系统工作流程中的重要环节，为探究不同氮气压力条件下的氮气吹扫时间(即排净时间)和氮气消耗量，结合均相流模型、标准k-ε湍流模型和VOF(Volume Of Fluid)多相流模型对0.7 MPa、0.9 MPa和1.1 MPa等3种氮气压力工况进行数值研究。通过计算稳态氮气单相工况验证网格无关性，确定网格节点数量为822万个。研究结果表明：排净时间与氮气压力呈线性关系，且随氮气压力的增大而缩短；氮气消耗量与氮气压力呈非线性关系，且随氮气压力的增大而增加。通过函数拟合得到排净时间和氮气消耗量的计算公式，并对比0.8 MPa和1.0 MPa 2种氮气压力工况下的数值计算结果与公式预测结果，发现排净时间的误差均小于0.5%,氮气消耗量的误差均小于2.0%,说明该计算公式是准确的。