目前關(guān)于超聲速旋流分離器內(nèi)天然氣凝結(jié)液化過程的研究較少,為此,通過數(shù)值模擬計(jì)算對Laval噴管內(nèi)氣體凝結(jié)液化過程進(jìn)行研究,并分析噴管結(jié)構(gòu)對凝結(jié)液化的影響.研究結(jié)果表明,甲烷氣體在噴管內(nèi)發(fā)生了自發(fā)凝結(jié)現(xiàn)象,但凝結(jié)沖波現(xiàn)象并不明顯,這與甲烷氣體凝結(jié)過程液滴生長較慢且凝結(jié)潛熱較小有關(guān);隨著噴管膨脹率的增大,氣體過冷度增加越快,其能更早達(dá)到凝結(jié)液化條件(Wilson點(diǎn));噴管內(nèi)最大成核率、液滴數(shù)目及濕度(液化率)均隨膨脹率的增大而增大,膨脹率從6 000 s-增大到12 000 s-1,成核率最大值增加154.8％,液滴數(shù)目增加79.5％,噴管出口濕度增加51.7％,較大程度提高了液化率;對于擴(kuò)張段長度固定的噴管,過大膨脹率將導(dǎo)致氣體溫度或壓力低于三相點(diǎn)而無法液化;不同膨脹率及不同入口條件下液化率均較低,需進(jìn)一步開展多級液化研究.