天然气作为一种清洁、热值高、便于运输和储存的能源，越来越受到人们的 关注和青睐。天然气的储存方式有液化天然气（LNG）、天然气水合物储存、吸 附天然气储存等方式。由于近年来天然气的应用逐渐加大，LNG 以其储存效率 高、便于运输等优势，成为储存、运输天然气的一种主要形式。目前，LNG 正在 以每年约 12%的高增长率，成为全球增长最迅猛的能源之一。随着液化天然气的 应用越来越广泛，LNG 的气化慢慢地进入到大家的视野。近年来，我国的 LNG 项目发展速度之快前所未有，对 LNG 的需求量也迅猛增长。 

LNG 是-162℃的低温流体，因此在实际应用之中，不管是民用还是工业应 用，都需要将 LNG 气化并恢复到常温以后才能使用。LNG 气化器是一种专门用 于液化天然气气化的换热器。目前国内自行生产的 LNG 专用气化器大都是空温 式气化器和电加热水浴式气化器,而对于 LNG 沉浸式燃烧型气化器这种高效率的 调峰气化设备的研究很少。SCV 型气化器的主要特点是利用燃烧器将燃烧后的 烟气直接排入水浴中，再通过换热管交换热量使管内的 LNG 气化，燃气的放热 量基本相当于 LNG 气化所需的热量，由于燃气与水直接接触，燃气激烈地搅动 水，使气化器传热效率非常高。

1。2 国内外研究现状

1。2。1 国外现状

1。2。2 国内现状

1。3 本文研究内容 

本文是基于有限元方法，利用 FLUENT 软件，对某型 LNG 浸没式燃烧型气化 器的燃烧火焰的仿真模拟，对其仿真结果进行分析。对于本文的研究内容主要分

为以下几步：

（1）了解 SCV 气化器的原理及分类，了解其与普通换热器相比所具有的特 殊性，学习并掌握 fluent 软件的原理及应用。

（2）对 SCV 型气化器燃烧室进行建模并分析燃烧室的流场和温度场，以及 在不同过量空气系数条件下，对气化器进行模拟仿真，得到其温度场，气相组分 分布流场，压力场，模拟得到下级运算所需要的混合烟气流速，出口温度等。

（3）对仿真结果进行分析，为满足污染物排放条件，对燃烧室模拟时，应 计算和控制烟气中 NOx 以及 CO2 等组分的含量。

研究的方法与步骤分为以下几步：

（1）收集查阅相关资料，了解 SCV 气化器的原理及分类，了解其与普通换 热器相比所具有的特殊性；学习并掌握相关软件的原理及应用；

（2）对气化器进行建模；

（3）对气化器进行模拟仿真，得到其温度场，气相组分分布流场，压力场， 模拟得到下级运算所需要的混合烟气流速，出口温度等；

（4）对仿真结果进行分析，预测和控制烟气中 NOx 以及 CO2 等组分含量。 

1。4 本文内容结构 

论文大致分为七个部分，前五个章节是论文的具体内容、结论和展望，最后 两个部分是致谢词和参考文献说明，具体结构内容如下：

（1）第一章是对国内外的 LNG 气化器的研究现状进行了总结，了解国内外 对 LNG 气化器的研究情况。

（2）第二章中首先对对 SCV 气化器的工作原理及特点的介绍，了解到 LNG 气化器的种类及功用；其次是对 FLUENT 软件的使用进行了具体的介绍，包括 了如何建模，对其网格的划分，边界条件的设置，以及喷口条件的确定进行分析。

（3）第三章是针对本文所建的简单二维 SCV 气化器的模型和计算方法进行 具体介绍。

（4）第四章是针对模型，对燃烧室数值模拟结果和其图形进行分析，把其 中的参数的变化趋势，用图表表示出来，包括温度场的分布以及流场的分布，对 燃烧室出口 NOX 浓度、CO2 和 H2O 浓度、平均温度、能量输出进行了详细的说 明。