LNG具有便于运输、储存及污染小的优点,因此工业生产中具有广泛的应用。LNG的输送管线上需要大量的控制阀门,把此类阀门统称为LNG阀门。由于LNG阀门的长颈阀盖和阀杆之间有一定的间隙,会使少量LNG进入间隙,与长颈阀盖和阀杆进行强制对流换热和热传导,使LNG产生冷量损失。针对LNG阀门出现冷量损失的问题,本文以2"300LB低温球阀为研究对象,利用数值计算的方法,主要进行如下研究:(1)本文综述微细通道内介质的流动沸腾传热和冷量损失技术发展现状,介绍了低温阀门减少冷量损失的一些方法,简述LNG阀门的特殊要求,论述垂直圆管在流动沸腾过程的流型和对流换热系数的变化以及两相流的传热计算模型。(2)以2"300LB低温球阀为研究对象,采用数值模拟方法,建立LNG阀门长颈阀盖和阀杆间隙的几何模型;对LNG阀门长颈阀盖和阀杆之间产生冷量损失进行了研究,分析计算模型在不同工况下对流换热系数和流型随着时间的变化关系,为减少阀盖间隙内冷量损失研究提供支持。(3)以长颈阀盖和阀杆间隙的入口压力、入口温度、热流密度、壁面厚度等因素为变量,通过数值模拟利用控制变量的方法,研究阀盖间隙为1mm时壁面1和壁面2处对流换热系数的变化趋势。(4)把长颈阀盖和阀杆之间的间隙尺寸作为变量,利用Workbench软件分析不同阀盖间隙的传热下壁面轴向和径向温度变化的云图和曲线图。(5)通过以上研究,本文使用的数值计算方法可以为低温阀门的阀盖和阀杆内部减少冷量损失提供参考,也为阀盖和阀杆之间合理的间隙尺寸确定提供数据支持。