在全球面临日益严峻的能源和环境问题的今天,清洁能源的开发和利用受到广泛关注,其中就包括应用越来越多的液态天然气(LNG),其方便运输与体积比天然气小很多的特性使之在市场中占有越来越大的比重,而如何把LNG快速高效的气化也随之成为了研究的热点。本文分析了国内外常用LNG气化器的特点,分析它们各自的优缺点及适用场合后,提出对新型LNG快速气化器的研究,其原理是使燃烧后的高温烟气与循环烟气混合后通过锥形喷嘴喷出,冲击浸没于水中的气流旋水子并在其导向作用下切向冲击水面,溅起水滴形成湿烟气,湿烟气向上流经换热管时与管内LNG发生换热并使之气化。建立了LNG快速气化器三维简化模型,整个烟气流动域定义为烟气和水的两相流VOF模型,VOF采用重建(Geo-Reconstruct)格式,同时采用调入UDF函数描述混合烟气与水的传热与传质作用,采用分离求解器,瞬态求解,控制方程的离散格式采用second order迎风格式,压力差分格式采用PRESTO!差分格式,压力—速度耦合算法采用PISO算法,进行了气化器流动传热的数值模拟,得到了气化器内速度矢量、流场和温度场分布情况。分别模拟三种不同喷嘴高度情况和三种不同液面高度情况时烟气冲击气流旋水子气液两相流的温度场和水流状况,通过分析不同工况下湿烟气进入上盘管时的温度高低及溅起水滴的多少,发现喷嘴高度为235mm时,液面高度为70mm时,烟气进入上盘管时的温度较为合适,液面溅起水滴的情况较好。喷嘴高度大于235mm时,气流冲击旋水子的冲击速度较低,卷吸水滴效果较差,进入上盘管的烟气温度较高,对LNG快速气化装置的安全运行不利;喷嘴高度小于235mm时,气流冲击液面的速度较大,产生的水滴、水雾和水蒸气量较大,进入上盘管的烟气温度较低,对LNG的快速气化不利。液面高度大于70mm时,气流旋水子上液面太厚、阻力大,溅起的水滴少,进入上盘管的烟气温度较高,超过了LNG的燃点温度不安全;液面高度小于70mm时,气流旋水子上液面太薄,气流冲击旋水子时水面几乎被完全吹开,不能及时补充水,不能有效的溅起水滴、水雾和水蒸气进行热交换。提出用实验验证模拟结果所用参数及仪器设施,为下一步进行实验研究打下基础。